[发明专利]含有氢氧化钙的组合物及其相关系统和方法

说明书

可以通过熟化生石灰、随后干燥和研磨熟化产物来制备含有氢氧化钙的组合物。所得含有氢氧化钙的组合物的尺寸、陡度、孔体积和/或其他特征使得组合物适于处理废气和/或去除污染物。在一些实施方案中，含有氢氧化钙的组合物可以具有约0.5微米至约4微米的D₁₀，小于约30微米的D₉₀，和约8至约20的D90与D10之比，其中单个颗粒的表面积大于或等于约25m²/g。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月17日提交的美国临时专利申请系列号62/473,228的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及含有氢氧化钙的组合物和相关的系统和方法的领域。含有氢氧化钙的组合物可用于处理和/或除去废气。

背景技术

废气可能由于燃烧(例如化石燃料或其他燃料源)或其他化学反应或过程而释放。此类气体通常包括复杂的化学混合物，并且可能包括一种或多种具有显著的环境风险并受政府或其他组织的监管的化学物质。特别是，废气可能包括一种或多种酸性物质，例如卤代酸(例如HCL、HF和HBR)、二氧化硫(SO₂)、三氧化硫(SO₃)和硫酸(H₂SO₄)等。这些物质可能有毒和/或有助于酸雨，因此必须进行处理。废气还可能包括多种可以通过污染催化剂(例如SCR催化剂)和下游设备来影响制造工艺条件的其他化学品(例如，砷和/或硒)。

目前处理废气和这些污染物的方法通常包括使废气与氢氧化钙(例如熟石灰(hydrated lime)或消石灰(lime hydrate))颗粒接触。例如，根据以下反应，通过使氢氧化钙与气态三氧化硫反应形成固态硫酸钙，可以从废气流中去除含硫气体：

SO₃(g)+Ca(OH)₂(s)→Ca(SO₄)(s)+H₂O(g)

利用氢氧化钙颗粒的熟石灰系统通常用于连续处理废气和去除酸性物质的操作中。

通常与这些熟石灰系统相关的一个挑战是，它们从废气流中捕获酸性物质的相对低效率。这种低效率部分是由于难以在排气流通过的管道内足够快地有效分散氢氧化钙颗粒，从而使得颗粒可以接触废气中的酸性物质。例如，在那些使用具有窄粒径分布的细氢氧化钙颗粒(例如，直径小于8微米的颗粒)的熟石灰系统中，这些颗粒在排气管内的分散可能是有限的，并且经常无法在例如具有短停留时间的系统中的管道的外边缘处接触含硫气体。作为另一个实例，在那些使用粗颗粒(例如直径大于30微米的颗粒)的熟石灰系统中，这些颗粒的反应性受到限制，因为它们相对于更细的颗粒具有更低的表面积与体积比。除了这些粒径细和粗的限制之外，氢氧化钙颗粒的除去效率尤其还可以基于颗粒表面积、粒径分布、孔体积和水分含量。因此，需要改进的氢氧化钙颗粒组合物，以更有效地从废气中去除污染物。

附图简述

本文的书面公开描述了非限制性且非穷举性的说明性实施方案。参考附图中描绘的某些这样的说明性实施方案，其中：

图1是说明根据本技术的实施方案配置的形成熟石灰产物的方法的流程图。

图2-4是根据本技术的实施方案配置的氢氧化钙颗粒的示例性组合物的粒径直方图。

发明详述