JP5135656B2 - High specific surface area slaked lime and its production and use - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な高比表面積消石灰とその製造方法及び該消石灰を用いた廃棄物等の燃焼排ガス中に含まれる酸性物質の除去に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物の焼却により排出される燃焼排ガス中の有害物質の除去剤としては消石灰の他に、苛性ソーダや水酸化マグネシウム、重曹などが一部用いられているが、その取り扱い易さやコスト面から、大部分は消石灰である。この消石灰の製造方法は、生石灰との反応に用いる水の量によって二つに大別される。大量の水を使って石灰乳を得る湿式消化法と、生石灰に対して当量から２倍量の水を使って直接消石灰を得る乾式消化法である。これらの内、粉末消石灰を工業的に得る方法は、通常乾式消化法であり、そこで得られる消石灰の比表面積は１５ｍ2／ｇ前後である。
【０００３】
ところで、紙類、油類、衣類、プラスチック類の廃棄物を燃焼させると燃焼排ガス中に有害物質である酸性ガス、例えば塩化水素が発生する。環境保全の面からこの酸性ガスを除去する必要がある。除去剤として、従来の消石灰では反応効率が低く、発生する酸性ガスに対して２〜３倍当量の消石灰を必要とした。そこで、塩化水素等の酸性ガスを効率良く除去する為に、消石灰の比表面積を大きくする試みがなされた。
【０００４】
例えば、特公平６−８１９４号公報には、酸化カルシウムを水３０〜５０容量部及びメタノール等の有機溶剤５０〜７０容量部よりなる消化水で、一定温度で消化することにより、３６〜４８ｍ2／ｇの高比表面積消石灰が得られることが開示されている。この高比表面積消石灰の効果は確かに大きく、酸性ガスを効率良く除去できる。しかし、該方法は可燃性の有機溶媒を大量に使用すること、その加熱や回収等の操作が別に必要であること、そして、防爆設備対応が必要になるなど、製造面、安全面において問題が多い。
【０００５】
特開平１０−２５１１２号公報には、アルコール類及び第１級、第２級アミン類を生石灰に対して０．１〜２０ｗｔ％含む氷点から３０℃の消化水を用いて高比表面積消石灰を製造する方法が開示されているが、該方法では、比表面積が２８〜６０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰が製造でき、酸性ガスの除去作用も大きい。またここで示されているアミン化合物は分子内にアミノ基を一つもつモノアミン化合物である。
【０００６】
米国特許第５１７３２７９号明細書にはエチレングリコールやジエチレングリコールのようなグリコール類や、トリエタノールアミンのようなエタノールアミン類を添加した消化水によって生石灰を消化して、比表面積２５ｍ2／ｇ以上の高比表面積消石灰を製造する方法が開示されている。
【０００７】
米国特許第５２３２６７８号明細書には、トリエタノールアミン、マニトール、ジエタノールアミン、ビシン、モルホリン、ｔｒｉ−イソプロパノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミンなどの存在下に生石灰を消化し、２０〜４７ｍ2／ｇの高比表面積消石灰を得ることが開示されている。
【０００８】
また、特開平９−１１０４２３号公報には、アルカノールアミン類の他に、オキシカルボン酸及びその塩、糖類、グリコール類、コハク酸、金属コハク酸塩、リグニンスルホン酸塩などを０．５〜２０重量部含む１４〜２６ｍ2／ｇの高比表面積消石灰の製造法が開示されている。
【０００９】
特開平１０−１０１３３１号公報には、水に可溶な２価、３価のアルコール、第一級アミン類、第二級アミン類及び第三級アミン類、または、糖類を添加する事が、具体的にはジエチレングリコール、トリエタノールアミン、ショ糖のみが記載され、これを生石灰に対して０．０２〜５０ｗｔ％添加し、消化することで２３〜４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰を得ることが開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術において、生石灰の消化時に添加剤を存在させることで比表面積の大きな消石灰が得られることが示されているが、より少量で効果的な添加剤が要望されている。
【００１１】
本発明は、新規で高反応性の高比表面積消石灰の提供、及び該消石灰をシンプルで工業的に製造できる方法の提供、そして該高比表面積消石灰を廃棄物等の燃焼排ガス中に含まれる酸性物質の除去に用いることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記目的を達成する手段について鋭意検討した。その結果、生石灰の消化時に、生石灰に対してポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物の両物質の存在下に消化することで相乗的に比表面積の増大した消石灰が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
即ち、本発明は、主成分が水酸化カルシウムで、ポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物を含有し、且つ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上であることを特徴とする高比表面積消石灰である。また、水による生石灰の消化時に、ポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物を存在させ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上である高比表面積消石灰を製造する方法、そして、該高比表面積消石灰を廃棄物の燃焼排ガス中の酸性物質除去に用いる高比表面積消石灰の用途である。
【００１４】
以下本発明を更に詳細に説明する。
【００１５】
本発明の高比表面積消石灰は、主成分が水酸化カルシウムで、ポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物の両者を含有し、且つ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上であることを必須とする。ここで、ポリアミン類化合物とは分子内にアミノ基を２個以上有する化合物であり、このポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物の両者を同時に含有することが本発明の最大の特徴であり骨子である。
【００１６】
ポリアミン類化合物とは、分子内にアミノ基を２個以上有する化合物であり、アミノ基１個の化合物は本発明には含まれない。このポリアミン化合物は例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ビス（ジメチルアミノプロピル）アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ"，Ｎ"−ペンタメチルジエチレントリアミンなどの脂肪族ポリアミン類、トリエチレンジアミン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、２，６−ジメチルピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペラジンなどのピペラジン環を有する環状ポリアミン類、アミノエチルエタノールアミン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジンなどのアルコール系ポリアミン類などが挙げられる。これらの内、比表面積を高める作用が大きく、取り扱いが容易なことから、分子内にアミノ基を２個から４個有する化合物が好ましい。より好ましくはエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、トリエチレンジアミン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペラジンである。これらは単独のみならず、２以上を組合せたものであってもよい。
【００１７】
アルキレングリコール類化合物としては、エチレングリコール類やプロピレングリコール類が挙げられる。これらの内、比表面積を高める作用が大きく、取り扱いが容易なことから、ポリエチレングリコールを含むエチレングリコール類が好ましく、更にはエチレングリコール及び／又はジエチレングリコールがより好ましい。
【００１８】
高比表面積消石灰中のポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物の含有量及びこれらの比は特に制限しないが、通常１００ｗｔｐｐｍ以上好ましくは３００ｗｔｐｐｍ以上である。これらは、ガスクロマトグラムや液体クロマトグラム等で定量できる。
【００１９】
また、本発明の高比表面積消石灰の主成分は水酸化カルシウムである。この水酸化カルシウム含量は特に制限しないが、高い程、反応原料、中和剤、脱酸剤としての作用は大きくなる。通常、水酸化カルシウム含量が９０ｗｔ％以上、好ましくは９５ｗｔ％以上である。水酸化カルシウム以外の成分は元原料の石灰石に由来する成分が主であり、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、二酸化けい素、水酸化鉄、水酸化アルミニウム、遊離水分等が挙げられる。そして、これらの合計は通常１０ｗｔ％以下、好ましくは５ｗｔ％以下である。
【００２０】
また、本発明の高比表面積消石灰は比表面積が窒素吸着法によるＢＥＴ値で２０ｍ2／ｇ以上である。比表面積が大きい程、消石灰としての反応速度は大きく、脱酸剤としての効果も大きくなる。好ましい比表面積は２５ｍ2／ｇ以上、より好ましくは２５〜５５ｍ2／ｇである。５５ｍ2／ｇよりも大きいと、その製造が難しくなるだけでなく、活性が高すぎて長期間の貯蔵で比表面積の低下が起こる場合がある。
【００２１】
また、本発明の高比表面積消石灰は水銀圧入法における細孔容積において、１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積が０．１８ｃｍ3／ｇ以上である。１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積が大きいほど、酸性ガスとの反応速度は大きく、特にＳＯ2ガスの吸着能に優れている。
【００２２】
本発明の高比表面積消石灰の製造方法は、特に制限しないが、好ましい方法はポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物の両者の存在下、生石灰にに水を加えて得る方法である。
【００２３】
ここでの、生石灰は特に限定されず、例えば石灰石を仮焼した塊状の生石灰、または、これを乾式粉砕した粒状生石灰が使用できる。消石灰を焼成しても生石灰は得られ、これを用いることもできる。しかし、石灰石利用が経済的であり、工業的である。生石灰の主成分は酸化カルシウムである。この酸化カルシウム含量は特に制限しないが、高い程、得られる高比表面積消石灰の純度を高めることができ、その用途である反応原料、中和剤、脱酸剤としての作用は大きくなる。通常、９０重量％以上、好ましくは９３重量％以上である。酸化カルシウム以外の成分は、原料の石灰石に由来する成分が主であり、二酸化けい素、酸化アルミニウム、酸化第二鉄、酸化マグネシウムなどが挙げられる。これらの合計は通常１０重量％以下、好ましくは７重量％以下である。
【００２４】
この生石灰の粒径は特に制限しないが、生石灰の消化で得られる消石灰の粒径は生石灰の粒径にも関係しており、微細程、比表面積の大きい高比表面積消石灰が得られ易い。その為、好ましくは粒径は２０ｍｍ以下、更に好ましくは５ｍｍ以下である。
【００２５】
ポリアミン類化合物は、前述したように、分子内にアミノ基を２個以上有する化合物で、一般に水溶性である。このポリアミン類化合物は例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ビス（ジメチルアミノプロピル）アミンなどの脂肪族ポリアミン類、トリエチレンジアミン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、２，６−ジメチルピペラジンなどの環状ポリアミン類、アミノエチルエタノールアミン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジンなどのアルコール系ポリアミン類などが挙げられる。これらの内、高比表面積化の作用が大きく、取り扱いが容易なことから、分子内にアミノ基を２個から４個有する化合物が好ましく、より好ましくは、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、トリエチレンジアミン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペラジンである。５個以上のアミノ基を持つポリアミン類化合物も使用できるが、生石灰の消化による消石灰の高比表面積化の効果はやや低下する。このポリアミン類化合物は、１種類でも２種類以上混合して使用しても良い。又、その時の混合比は特に制限しない。
【００２６】
アルキレングリコール類化合物としては、高比表面積化の作用が大きく、取り扱いも容易なことから、それらのポリマーも含むエチレングリコール類及び／又はプロピレングリコール類が好ましく、更にはジエチレングリコール及び／又はエチレングリコールがより好ましい。このアルキレングリコール類化合物は、１種類でも２種類以上混合して使用しても良い。又、その時の混合比は特に制限しない。
【００２７】
添加するポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物は、生石灰と混合した後、水で消化しても、消化時に水とポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物を別々に添加しても、また、水に予めポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物を混合溶解し、これを生石灰の消化に用いても良い。要するに、生石灰の消化時にポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物が存在していれば良い。しかし、操作が容易で、効果も大きいことから、水に予めこれら化合物を混合溶解して用いる方法が好ましい。
【００２８】
添加剤の使用量は、特に限定はないが、ポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物を合わせて、生石灰に対して０．３〜２０重量％であることが好ましい。より好ましくは０．５〜１０重量％である。添加量が０．３重量％より少ないと高比表面積化の効果が小さい。また２０重量％を越えて加えてもその効果の増加はそれほど大きくなく、むしろ添加剤の回収等を考慮しなければならず、経済性が低下する。添加量０．５〜１０重量％の時、高比表面積化の効果も大きく、経済的にも有利となる。
【００２９】
本発明のポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物の作用は不明であるが、それぞれ単独系と比べて共存時の高比表面積化の効果が著しく大きく、相乗効果を示すことから次のように推察している。即ち、ポリアミン類化合物は、生石灰の消化時にポリアミン類化合物の２個以上のアミノ基が生石灰または消石灰に吸着し、生成した消石灰の結晶の凝集を抑制する。一方、アルキレングリコール類化合物は、消化時に、結晶の成長を抑制する。これら両物質の作用により、生成消石灰の比表面積及び１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積が一段と増大するものと考えられる。本発明の効果は、ポリアミン類化合物又はアルキレングリコール類化合物、単独系では決して得られない。
【００３０】
ポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物の添加割合は特に限定されず任意である。しかし、添加剤比率１：４〜４：１（重量比）、更には１：２〜２：１（重量比）の場合が大きな相乗効果が得られ好ましい。
【００３１】
生石灰を消化する時の水量は、特に制限しないが、工業的に乾式法で実施する場合には生石灰に対して３２〜１００ｗｔ％が好ましく、更には４０〜７０ｗｔ％がより好ましい。生石灰との反応に消費される以外の余剰の水は、消化反応時の発熱により蒸発し、製品中に適度な水分が残る。３２重量％未満では生石灰を十分に消化することができず、１００ｗｔ％を越えると残存水分が多くなり、後で余剰水分除去操作が必要となる。消化反応は従来の一般的な混合機を用いれば良い。また得られる高比表面積消石灰は粉砕、分級等の後処理を行っても、乾燥を行っても良い。
【００３２】
このようにして得られる消石灰の比表面積は、水のみの消化で得られた消石灰よりはるかに大きく、また、これは添加剤としてポリアミン類化合物やアルキレングリコール類化合物を単独で用いて得られた消石灰より更に大きく、２０ｍ2／ｇ以上、更には２５ｍ2／ｇ以上に容易にできる。そして、より好ましくは２０〜５５ｍ2／ｇの高比表面積消石灰である。
【００３３】
また、水銀圧入法における、１０００オングストローム以下の細孔径での細孔容積が、水のみの消化及びポリアミン類化合物又はアルキレングリコール類化合物単独の存在下で得られた消石灰より大きく、通常０．１０ｃｍ3／ｇ以上、更には０．１８ｃｍ3／ｇ以上、より好ましい条件では０．２０ｃｍ3／ｇ以上にもなる。これは、酸性排ガス、特にＳＯ2ガスの吸着能の向上に効果的である。
【００３４】
このように少量の添加剤を使用することで、特別な装置を必要とせず、従来の消化設備を利用して高比表面積消石灰を得ることができる。又、この消石灰は高度さらし粉、塩化カルシウム、酢酸カルシウム等のカルシウム塩合成原料や酸の中和剤等に好適に使用されるが、廃棄物等の燃焼排ガス中に含まれる酸性物質と接触させて除去する脱酸剤に特に有効である。この時、従来の消石灰に対して４０〜７０％の使用量で済み経済効果は高い。
【００３５】
以下に本発明の方法を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、消石灰の比表面積は窒素吸着法によりＢＥＴ比表面積を測定した値、細孔容積は水銀圧入法により測定した値である。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３７】
実施例１
粒径１．４〜５ｍｍに粉砕した工業用生石灰２００ｇに、エチレンジアミンを５ｇとジエチレングリコールを５ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌混合した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。３０分熟成後、生成消石灰を取り出し、１１０℃で３０分間、窒素気流下で乾燥した。この消石灰を島津製マイクロメリティックス フローソーブＩＩ２３００で窒素吸着法によりＢＥＴ比表面積を測定したところ４１ｍ2／ｇであった。また、ユアサアイオニクス製水銀ポロシメーター オートスキャン−６０で水銀圧入法により細孔容積を測定したところ、１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積は０．２２ｃｍ3／ｇであった。粉体の流動性も良好であった。
【００３８】
比較例１
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、エチレンジアミン１０ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ２８ｍ2／ｇであった。また、１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積は０．１６ｃｍ3／ｇであった。
【００３９】
比較例２
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、ジエチレングリコール１０ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ３２ｍ2／ｇであった。また１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積は０．１７ｃｍ3／ｇであった。
【００４０】
実施例２
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、エチレンジアミン２ｇとジエチレングリコール８ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ３７ｍ2／ｇであった。また１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積は０．１８ｃｍ3／ｇであった。
【００４１】
実施例３
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、エチレンジアミン８ｇとジエチレングリコール２ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え撹拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ３２ｍ２／ｇの高比表面積消石灰が得られた。
【００４２】
実施例１〜３、比較例１、２の結果を図１、さらに表１に示す。図１及び表１より、本発明の効果が明かである。
【００４３】
【表１】
実施例４
実施例１と同じ工業用生石灰２００ｇに、ピペラジン５ｇとジエチレングリコール５ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌混合した。
その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ４４ｍ2／ｇであった。
【００４５】
比較例３
実施例４と同じ生石灰２００ｇに、ピペラジン１０ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例４と同様の処理後、比表面積を測定したところ３０ｍ2／ｇであった。
【００４６】
実施例４、比較例２、３の結果を図２、さらに表２に示す。図２及び表２より、本発明の効果が明かである。
【００４７】
【表２】
実施例５
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、トリエチレンジアミン５ｇとジエチレングリコール５ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ４１ｍ2／ｇであった。
【００４９】
比較例４
実施例５と同じ生石灰２００ｇに、トリエチレンジアミン１０ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例５と同様の処理後、比表面積を測定したところ２９ｍ2／ｇであった。
【００５０】
実施例５、比較例２、４の結果を図３、さらに表３に示す。図３及び表３より、本発明の効果が明かである。
【００５１】
【表３】
実施例６
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、トリエチレンジアミン１ｇとジエチレングリコール１ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ２８ｍ2／ｇであった。
【００５３】
比較例５
実施例６と同じ生石灰２００ｇに、トリエチレンジアミン２ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例６と同様の処理後、比表面積を測定したところ２１ｍ2／ｇであった。
【００５４】
比較例６
実施例６と同じ生石灰２００ｇに、ジエチレングリコール２ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例６と同様の処理後、比表面積を測定したところ２４ｍ2／ｇであった。
【００５５】
実施例６、比較例５、６の結果を図４、さらに表４に示す。図４及び表４より、本発明の効果が明かである。
【００５６】
【表４】
実施例７
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、トリエチレンジアミン５ｇとエチレングリコール５ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ３４ｍ2／ｇであった。
【００５８】
比較例７
実施例７と同じ生石灰２００ｇに、エチレングリコール１０ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例７と同様の処理後、比表面積を測定したところ２５ｍ2／ｇであった。
【００５９】
実施例７、比較例４、７の結果を図５、さらに表５に示す。図５及び表５より、本発明の効果が明かである。
【００６０】
【表５】
実施例８
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、ジエチレントリアミン５ｇとエチレングリコール５ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え撹拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ３９ｍ２／ｇであった。
【００６２】
比較例８
実施例８と同じ生石灰２００ｇに、ジエチレントリアミン１０ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例８と同様の処理後、比表面積を測定したところ２９ｍ2／ｇであった。
【００６３】
実施例８、比較例７、８の結果を図６、さらに表６に示す。図６及び表６より、本発明の効果が明かである。
【００６４】
【表６】
実施例９
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、ピペラジン５ｇとエチレングリコール５ｇを水１００ｇに溶解したものを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ３５ｍ2／ｇであった。
【００６６】
実施例９、比較例３、７の結果を図７、さらに表７に示す。図７及び表７より、本発明の効果が明かである。
【００６７】
【表７】
比較例９
実施例１と同じ生石灰２００ｇに、水１００ｇを消化水とし、室温で加え攪拌した。その結果、生石灰は消化して消石灰の粉末が生成した。実施例１と同様の処理後、比表面積を測定したところ１５ｍ2／ｇであった。また１０００オングストローム以下の細孔径における細孔容積は０．０８ｃｍ3／ｇであった。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明に依れば、高比表面積消石灰を効率的、効果的、且つ経済的に得ることができる。以下その効果を列記する。（１）従来公知の添加剤であるポリアミン類化合物とアルキレングリコール類化合物を組合せることにより、それぞれの単独では得られなかった相乗効果が得られ、より少量の添加で高比表面積消石灰が得られる。（２）又、１０００オングストローム以下の細孔径での細孔容積が大きい高比表面積消石灰が得られて、酸性ガス、特にＳＯ2吸着能に優れる。（３）プロセスがシンプルであり、従来の消化設備を利用して高品質の高比表面積消石灰が得られる。（４）該高比表面積消石灰により廃棄物等の燃焼排ガス中に含まれる酸性物質が効率良く除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜３、比較例１、２の結果であり、エチレンジアミンとジエチレングリコールの混合割合（合計量が生石灰に対し５重量％）と消石灰比表面積の関係を示す。図中、Ｘ軸（横軸）は混合割合（重量％）を示し、Ｙ軸（縦軸）は消石灰のＢＥＴ比表面積（単位はｍ2／ｇ）を示す。
【図２】実施例４、比較例２、３の結果であり、ピペラジンとジエチレングリコールの混合割合（合計量が生石灰に対し５重量％）と消石灰比表面積の関係を示す。図中、Ｘ軸（横軸）は混合割合（重量％）を示し、Ｙ軸（縦軸）は消石灰のＢＥＴ比表面積（単位はｍ2／ｇ）を示す。
【図３】実施例５、比較例２、４の結果であり、トリエチレンジアミンとジエチレングリコールの混合割合（合計量が生石灰に対し５重量％）と消石灰比表面積の関係を示す。図中、Ｘ軸（横軸）は混合割合（重量％）を示し、Ｙ軸（縦軸）は消石灰のＢＥＴ比表面積（単位はｍ2／ｇ）を示す。
【図４】実施例６、比較例５、６の結果であり、トリエチレンジアミンとジエチレングリコールの混合割合（合計量が生石灰に対し１重量％）と消石灰比表面積の関係を示す。図中、Ｘ軸（横軸）は混合割合（重量％）を示し、Ｙ軸（縦軸）は消石灰のＢＥＴ比表面積（単位はｍ2／ｇ）を示す。
【図５】実施例７、比較例４、７の結果であり、トリエチレンジアミンとエチレングリコールの混合割合（合計量が生石灰に対し５重量％）と消石灰比表面積の関係を示す。図中、Ｘ軸（横軸）は混合割合（重量％）を示し、Ｙ軸（縦軸）は消石灰のＢＥＴ比表面積（単位はｍ2／ｇ）を示す。
【図６】実施例８、比較例７、８の結果であり、ジエチレントリアミンとエチレングリコールの混合割合（合計量が生石灰に対し５重量％）と消石灰比表面積の関係を示す。図中、Ｘ軸（横軸）は混合割合（重量％）を示し、Ｙ軸（縦軸）は消石灰のＢＥＴ比表面積（単位はｍ2／ｇ）を示す。
【図７】実施例９、比較例３、７の結果であり、ジエチレントリアミンとエチレングリコールの混合割合（合計量が生石灰に対し５重量％）と消石灰比表面積の関係を示す。図中、Ｘ軸（横軸）は混合割合（重量％）を示し、Ｙ軸（縦軸）は消石灰のＢＥＴ比表面積（単位はｍ2／ｇ）を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel high specific surface area slaked lime, a method for producing the same, and removal of acidic substances contained in combustion exhaust gas such as waste using the slaked lime.
[0002]
[Prior art]
In addition to slaked lime, caustic soda, magnesium hydroxide, sodium bicarbonate, etc. are partly used to remove harmful substances in combustion exhaust gas discharged from incineration of waste. The part is slaked lime. This method for producing slaked lime is roughly divided into two types depending on the amount of water used for reaction with quick lime. A wet digestion method that obtains lime milk using a large amount of water, and a dry digestion method that directly obtains slaked lime using equivalent to twice the amount of quick lime. Of these, the method for industrially obtaining powdered slaked lime is usually a dry digestion method, and the specific surface area of the slaked lime obtained there is around 15 m 2 / g.
[0003]
By the way, when wastes of paper, oils, clothes and plastics are burned, acidic gases such as hydrogen chloride are generated in the combustion exhaust gas. It is necessary to remove this acid gas from the viewpoint of environmental conservation. As a removing agent, the reaction efficiency of conventional slaked lime is low, and 2 to 3 times the equivalent of slaked lime with respect to the generated acid gas is required. Therefore, attempts have been made to increase the specific surface area of slaked lime in order to efficiently remove acidic gases such as hydrogen chloride.
[0004]
For example, in Japanese Patent Publication No. 6-8194, 36 to 48 m 2 is obtained by digesting calcium oxide with digestive water composed of 30 to 50 parts by volume of water and 50 to 70 parts by volume of an organic solvent such as methanol. / G of high specific surface area slaked lime is disclosed. The effect of this high specific surface area slaked lime is certainly great, and acid gas can be removed efficiently. However, this method has problems in terms of manufacturing and safety, such as using a large amount of a combustible organic solvent, requiring separate operations such as heating and recovery, and handling explosion-proof equipment. Many.
[0005]
In JP-A-10-25112, high specific surface area slaked lime is produced using digested water at 30 ° C. from the freezing point containing 0.1 to 20 wt% of alcohols and primary and secondary amines with respect to quicklime. However, in this method, high specific surface area slaked lime having a specific surface area of 28 to 60 m 2 / g can be produced, and the action of removing acidic gas is great. The amine compound shown here is a monoamine compound having one amino group in the molecule.
[0006]
In US Pat. No. 5,173,279, quick lime is digested with digestion water to which glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol and ethanolamines such as triethanolamine are added, and a high specific surface area of 25 m 2 / g or more is obtained. A method for producing specific surface slaked lime is disclosed.
[0007]
US Pat. No. 5,232,678 describes digestion of quicklime in the presence of triethanolamine, mannitol, diethanolamine, bicine, morpholine, tri-isopropanolamine, N-ethyldiethanolamine, and the like, with a high ratio of 20-47 m 2 / g. Obtaining surface area slaked lime is disclosed.
[0008]
In addition, in JP-A-9-110423, in addition to alkanolamines, oxycarboxylic acids and salts thereof, saccharides, glycols, succinic acid, metal succinates, lignin sulfonates and the like are added in an amount of 0.5-20. A method for producing 14 to 26 m 2 / g of high specific surface area slaked lime containing parts by weight is disclosed.
[0009]
JP-A-10-101331 discloses that water-soluble divalent and trivalent alcohols, primary amines, secondary amines and tertiary amines, or saccharides are added. Specifically, only diethylene glycol, triethanolamine, and sucrose are described, and 0.02 to 50 wt% of the quick lime is added and digested to obtain a high specific surface area slaked lime of 23 to 40 m 2 / g. Is disclosed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in the prior art, it has been shown that slaked lime having a large specific surface area can be obtained by the presence of an additive during digestion of quicklime, but there is a demand for an additive that is effective in a smaller amount.
[0011]
The present invention provides a novel and highly reactive high specific surface area slaked lime, a method for producing the slaked lime simply and industrially, and the high specific surface area slaked lime that is contained in combustion exhaust gas such as waste. It is intended to be used for material removal.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention diligently studied means for achieving the above object. As a result, it was found that slaked lime having a specific surface area increased synergistically by digesting quick lime in the presence of both a polyamine compound and an alkylene glycol compound when quick lime is digested. It came to complete.
[0013]
That is, the present invention is a high specific surface area slaked lime characterized in that the main component is calcium hydroxide, a polyamine compound and an alkylene glycol compound are contained, and the specific surface area is 20 m 2 / g or more. Also, a method for producing a high specific surface area slaked lime having a specific surface area of 20 m 2 / g or more by the presence of a polyamine compound and an alkylene glycol compound during digestion of quick lime with water, and the high specific surface area slaked lime as waste This is an application of high specific surface area slaked lime used to remove acidic substances in combustion exhaust gas.
[0014]
The present invention will be described in detail below.
[0015]
The high specific surface area slaked lime of the present invention is essentially composed of calcium hydroxide, contains both a polyamine compound and an alkylene glycol compound, and has a specific surface area of 20 m 2 / g or more. Here, the polyamine compound is a compound having two or more amino groups in the molecule, and the greatest feature of the present invention is the fact that it contains both the polyamine compound and the alkylene glycol compound at the same time. .
[0016]
A polyamine compound is a compound having two or more amino groups in the molecule, and a compound having one amino group is not included in the present invention. Examples of the polyamine compound include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, hexamethylenediamine, bis (dimethylaminopropyl) amine, N, N, N ′, N′— Aliphatic polyamines such as tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexanediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, triethylenediamine, piperazine, 2-methyl Cyclic polyamines having a piperazine ring such as piperazine, N-methylpiperazine, 2,6-dimethylpiperazine, N-aminoethylpiperazine, aminoethylethanolamine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, 1,4-bis ( 2-hydroxyethyl) pipette Examples include alcohol-based polyamines such as azine. Of these, compounds having 2 to 4 amino groups in the molecule are preferred because they have a large effect of increasing the specific surface area and are easy to handle. More preferred are ethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, triethylenediamine, piperazine, 2-methylpiperazine, and N-aminoethylpiperazine. These may be used alone or in combination of two or more.
[0017]
Examples of the alkylene glycol compounds include ethylene glycols and propylene glycols. Of these, ethylene glycols containing polyethylene glycol are preferred, and ethylene glycol and / or diethylene glycol are more preferred because they have a large effect of increasing the specific surface area and are easy to handle.
[0018]
The content of the polyamine compound and the alkylene glycol compound in the high specific surface area slaked lime and the ratio thereof are not particularly limited, but are usually 100 wtppm or more, preferably 300 wtppm or more. These can be quantified by gas chromatogram, liquid chromatogram or the like.
[0019]
The main component of the high specific surface area slaked lime of the present invention is calcium hydroxide. The calcium hydroxide content is not particularly limited, but the higher it is, the greater the action as a reaction raw material, a neutralizing agent, and a deoxidizing agent. Usually, the calcium hydroxide content is 90 wt% or more, preferably 95 wt% or more. Components other than calcium hydroxide are mainly derived from limestone as a raw material, and examples include calcium carbonate, magnesium hydroxide, silicon dioxide, iron hydroxide, aluminum hydroxide, and free water. And the total of these is 10 wt% or less normally, Preferably it is 5 wt% or less.
[0020]
Moreover, the high specific surface area slaked lime of the present invention has a specific surface area of 20 m 2 / g or more as measured by a nitrogen adsorption method. The greater the specific surface area, the greater the reaction rate as slaked lime and the greater the effect as a deoxidizer. Preferred specific surface area at 25m 2 / g or more and more preferably 25~55m 2 / g. When it is larger than 55 m 2 / g, not only is the production difficult, but the activity is too high, and the specific surface area may be lowered during long-term storage.
[0021]
The high specific surface area slaked lime of the present invention has a pore volume of 0.18 cm 3 / g or more in a pore diameter of 1000 angstroms or less in the pore volume in the mercury intrusion method. The larger the pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less, the greater the reaction rate with the acidic gas, and the better the SO 2 gas adsorption ability.
[0022]
The production method of the high specific surface area slaked lime of the present invention is not particularly limited, but a preferred method is a method obtained by adding water to quick lime in the presence of both a polyamine compound and an alkylene glycol compound.
[0023]
The quick lime here is not particularly limited, and for example, massive quick lime calcined limestone, or granular quick lime obtained by dry pulverization thereof can be used. Quick calcined lime can be obtained by baking slaked lime, and this can also be used. However, the use of limestone is economical and industrial. The main component of quicklime is calcium oxide. The calcium oxide content is not particularly limited. However, the higher the calcium oxide content, the higher the purity of the obtained high specific surface area slaked lime, and the greater the action as a reaction raw material, a neutralizing agent, and a deoxidizing agent. Usually, it is 90% by weight or more, preferably 93% by weight or more. Components other than calcium oxide are mainly components derived from raw material limestone, and include silicon dioxide, aluminum oxide, ferric oxide, magnesium oxide and the like. The total of these is usually 10% by weight or less, preferably 7% by weight or less.
[0024]
The particle size of the quick lime is not particularly limited, but the particle size of the slaked lime obtained by digestion of the quick lime is also related to the particle size of the quick lime. Therefore, the particle diameter is preferably 20 mm or less, more preferably 5 mm or less.
[0025]
As described above, the polyamine compound is a compound having two or more amino groups in the molecule and is generally water-soluble. Examples of the polyamine compounds include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, hexamethylenediamine, and bis (dimethylaminopropyl) amine, triethylenediamine, piperazine, 2- Cyclic polyamines such as methylpiperazine, N-methylpiperazine, 2,6-dimethylpiperazine, alcohols such as aminoethylethanolamine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, 1,4-bis (2-hydroxyethyl) piperazine And polyamines. Of these, a compound having 2 to 4 amino groups in the molecule is preferred because of its high effect of increasing the specific surface area and easy handling, and more preferably ethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3-propanediamine. 1,4-butanediamine, triethylenediamine, piperazine, 2-methylpiperazine, N-aminoethylpiperazine. Polyamine compounds having 5 or more amino groups can also be used, but the effect of increasing the specific surface area of slaked lime by digestion of quicklime is somewhat reduced. These polyamine compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, the mixing ratio at that time is not particularly limited.
[0026]
As the alkylene glycol compounds, ethylene glycols and / or propylene glycols including those polymers are preferable because of their large effect of increasing the specific surface area and easy handling, and more preferably diethylene glycol and / or ethylene glycol. preferable. These alkylene glycol compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, the mixing ratio at that time is not particularly limited.
[0027]
The polyamine compounds and alkylene glycol compounds to be added may be mixed with quicklime and then digested with water, or water, polyamine compounds and alkylene glycol compounds may be added separately during digestion, A polyamine compound and an alkylene glycol compound may be mixed and dissolved and used for digestion of quicklime. In short, it is sufficient that a polyamine compound and an alkylene glycol compound are present during digestion of quicklime. However, since the operation is easy and the effect is great, a method in which these compounds are mixed and dissolved in water in advance is preferred.
[0028]
Although the usage-amount of an additive agent does not have limitation in particular, It is preferable that it is 0.3-20 weight% with respect to quick lime combining a polyamine compound and an alkylene glycol compound. More preferably, it is 0.5 to 10% by weight. When the amount added is less than 0.3% by weight, the effect of increasing the specific surface area is small. Moreover, even if added over 20% by weight, the increase in the effect is not so great. Rather, the recovery of the additive must be taken into account, and the economic efficiency is lowered. When the addition amount is 0.5 to 10% by weight, the effect of increasing the specific surface area is great, which is economically advantageous.
[0029]
The action of the polyamine compounds and alkylene glycol compounds of the present invention is unknown, but the effect of increasing the specific surface area when coexisting is significantly greater than that of each single system, and the synergistic effect is shown as follows. ing. That is, in the polyamine compound, two or more amino groups of the polyamine compound are adsorbed on quick lime or slaked lime during digestion of quick lime, thereby suppressing aggregation of the generated slaked lime crystals. On the other hand, an alkylene glycol compound suppresses crystal growth during digestion. By the action of these two substances, it is considered that the specific surface area of the generated slaked lime and the pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less are further increased. The effects of the present invention can never be obtained by using a polyamine compound or an alkylene glycol compound alone.
[0030]
The addition ratio of the polyamine compound and the alkylene glycol compound is not particularly limited and is arbitrary. However, the additive ratio of 1: 4 to 4: 1 (weight ratio), further 1: 2 to 2: 1 (weight ratio) is preferable because a large synergistic effect is obtained.
[0031]
The amount of water when digesting quicklime is not particularly limited, but is preferably 32 to 100 wt%, more preferably 40 to 70 wt% with respect to quicklime when industrially carried out by a dry method. Excess water other than that consumed for reaction with quicklime evaporates due to the heat generated during the digestion reaction, leaving moderate moisture in the product. If it is less than 32% by weight, quick lime cannot be sufficiently digested. If it exceeds 100% by weight, the residual moisture increases, and an operation for removing excess moisture is required later. A conventional general mixer may be used for the digestion reaction. Moreover, the obtained high specific surface area slaked lime may be subjected to post-treatment such as pulverization and classification, or may be dried.
[0032]
The specific surface area of slaked lime obtained in this way is much larger than that of slaked lime obtained by digestion with water alone, and this is obtained by using a polyamine compound or an alkylene glycol compound alone as an additive. Further, it can be easily increased to 20 m 2 / g or more, and further to 25 m 2 / g or more. And more preferably, it is 20-55 m < 2 > / g high specific surface area slaked lime.
[0033]
Further, in the mercury intrusion method, the pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less is larger than that of slaked lime obtained in the presence of digestion of water alone and the polyamine compound or the alkylene glycol compound alone, usually 0.10 cm 3. / g or more, further 0.18 cm 3 / g or more, it becomes 0.20 cm 3 / g or more is more preferred conditions. This is effective in improving the adsorption capacity of acidic exhaust gas, particularly SO 2 gas.
[0034]
Thus, by using a small amount of additive, a high specific surface area slaked lime can be obtained using a conventional digestion facility without requiring a special apparatus. In addition, this slaked lime is preferably used as a raw material for calcium salt synthesis such as highly bleached powder, calcium chloride, calcium acetate, and acid neutralizers, etc., but it can be brought into contact with acidic substances contained in combustion exhaust gas such as waste. It is particularly effective for the deoxidizer to be removed. At this time, the amount of use is 40 to 70% with respect to the conventional slaked lime, and the economic effect is high.
[0035]
EXAMPLES The method of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The specific surface area of slaked lime is a value measured by the BET specific surface area by a nitrogen adsorption method, and the pore volume is a value measured by a mercury intrusion method.
[0036]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0037]
Example 1
A solution prepared by dissolving 5 g of ethylenediamine and 5 g of diethylene glycol in 100 g of water in 200 g of industrial quicklime pulverized to a particle size of 1.4 to 5 mm was used as digestion water, added at room temperature, and mixed with stirring. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After aging for 30 minutes, the produced slaked lime was taken out and dried at 110 ° C. for 30 minutes under a nitrogen stream. When the BET specific surface area of this slaked lime was measured by Shimadzu Micromeritics Flowsorb II2300 by the nitrogen adsorption method, it was 41 m 2 / g. Further, when the pore volume was measured by mercury porosimetry with Yuasa Ionics Mercury Porosimeter Autoscan-60, the pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less was 0.22 cm 3 / g. The fluidity of the powder was also good.
[0038]
Comparative Example 1
A solution obtained by dissolving 10 g of ethylenediamine in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 1 was used as digestion water, and stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 28 m 2 / g. The pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less was 0.16 cm 3 / g.
[0039]
Comparative Example 2
200 g of quicklime as in Example 1 and 10 g of diethylene glycol dissolved in 100 g of water were used as digestion water, and the mixture was added at room temperature and stirred. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 32 m 2 / g. The pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less was 0.17 cm 3 / g.
[0040]
Example 2
A solution prepared by dissolving 2 g of ethylenediamine and 8 g of diethylene glycol in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 1 was used as digestion water, stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 37 m 2 / g. The pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less was 0.18 cm 3 / g.
[0041]
Example 3
200 g of quicklime as in Example 1 and 8 g of ethylenediamine and 2 g of diethylene glycol dissolved in 100 g of water were used as digestion water, and the mixture was added at room temperature and stirred. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured, and 32 m 2 / g high specific surface area slaked lime was obtained.
[0042]
The results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIG. From FIG. 1 and Table 1, the effect of the present invention is clear.
[0043]
[Table 1]
Example 4
A solution obtained by dissolving 5 g of piperazine and 5 g of diethylene glycol in 100 g of water in 200 g of industrial quicklime as in Example 1 was added to the digested water and stirred at room temperature.
As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 44 m 2 / g.
[0045]
Comparative Example 3
200 g of quicklime as in Example 4 and 10 g of piperazine dissolved in 100 g of water were used as digestion water, and the mixture was added at room temperature and stirred. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 4, the specific surface area was measured and found to be 30 m 2 / g.
[0046]
The results of Example 4 and Comparative Examples 2 and 3 are shown in FIG. From FIG. 2 and Table 2, the effect of the present invention is clear.
[0047]
[Table 2]
Example 5
A solution prepared by dissolving 5 g of triethylenediamine and 5 g of diethylene glycol in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 1 was used as digestion water and stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 41 m 2 / g.
[0049]
Comparative Example 4
A solution obtained by dissolving 10 g of triethylenediamine in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 5 was used as digestion water, and stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as that of Example 5, the specific surface area was measured and found to be 29 m 2 / g.
[0050]
The results of Example 5 and Comparative Examples 2 and 4 are shown in FIG. From FIG. 3 and Table 3, the effect of the present invention is clear.
[0051]
[Table 3]
Example 6
A solution obtained by dissolving 1 g of triethylenediamine and 1 g of diethylene glycol in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 1 was used as digestion water, and added at room temperature and stirred. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 28 m 2 / g.
[0053]
Comparative Example 5
A solution obtained by dissolving 2 g of triethylenediamine in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 6 was used as digestion water, and the mixture was added at room temperature and stirred. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 6, the specific surface area was measured and found to be 21 m 2 / g.
[0054]
Comparative Example 6
A solution obtained by dissolving 2 g of diethylene glycol in 100 g of water in 200 g of the same quicklime as in Example 6 was used as digestion water, and stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 6, the specific surface area was measured and found to be 24 m 2 / g.
[0055]
The results of Example 6 and Comparative Examples 5 and 6 are shown in FIG. From FIG. 4 and Table 4, the effect of the present invention is clear.
[0056]
[Table 4]
Example 7
A solution prepared by dissolving 5 g of triethylenediamine and 5 g of ethylene glycol in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 1 was used as digestion water and stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 34 m 2 / g.
[0058]
Comparative Example 7
200 g of quicklime as in Example 7 and 10 g of ethylene glycol dissolved in 100 g of water were used as digestion water, and the mixture was added at room temperature and stirred. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 7, the specific surface area was measured and found to be 25 m 2 / g.
[0059]
The results of Example 7 and Comparative Examples 4 and 7 are shown in FIG. From FIG. 5 and Table 5, the effect of the present invention is clear.
[0060]
[Table 5]
Example 8
A solution prepared by dissolving 5 g of diethylenetriamine and 5 g of ethylene glycol in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 1 was used as digestion water, stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 39 m 2 / g.
[0062]
Comparative Example 8
200 g of quicklime as in Example 8 and 10 g of diethylenetriamine dissolved in 100 g of water were used as digestion water, and the mixture was added at room temperature and stirred. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 8, the specific surface area was measured and found to be 29 m 2 / g.
[0063]
The results of Example 8 and Comparative Examples 7 and 8 are shown in FIG. From FIG. 6 and Table 6, the effect of the present invention is clear.
[0064]
[Table 6]
Example 9
A solution prepared by dissolving 5 g of piperazine and 5 g of ethylene glycol in 100 g of water in 200 g of quicklime as in Example 1 was used as digestion water and stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 35 m 2 / g.
[0066]
The results of Example 9 and Comparative Examples 3 and 7 are shown in FIG. From FIG. 7 and Table 7, the effect of the present invention is clear.
[0067]
[Table 7]
Comparative Example 9
100 g of water was used as digestion water to 200 g of quicklime as in Example 1, and the mixture was stirred at room temperature. As a result, quicklime was digested to produce slaked lime powder. After the same treatment as in Example 1, the specific surface area was measured and found to be 15 m 2 / g. The pore volume at a pore diameter of 1000 angstroms or less was 0.08 cm 3 / g.
[0069]
【Effect of the invention】
As apparent from the above description, according to the present invention, high specific surface area slaked lime can be obtained efficiently, effectively and economically. The effects are listed below. (1) By combining a polyamine compound and an alkylene glycol compound, which are conventionally known additives, a synergistic effect not obtained by each of them can be obtained, and a high specific surface area slaked lime can be obtained with a smaller amount of addition. . (2) Further, a high specific surface area slaked lime having a pore volume of 1000 angstroms or less and a large pore volume is obtained, and is excellent in acid gas, particularly SO 2 adsorption capacity. (3) The process is simple, and high-quality, high specific surface area slaked lime is obtained using conventional digestion equipment. (4) The high specific surface area slaked lime can efficiently remove acidic substances contained in combustion exhaust gas such as waste.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, and shows the relationship between the mixing ratio of ethylenediamine and diethylene glycol (the total amount is 5% by weight with respect to quicklime) and the slaked lime specific surface area. In the figure, the X-axis (horizontal axis) indicates the mixing ratio (% by weight), and the Y-axis (vertical axis) indicates the BET specific surface area (unit: m 2 / g) of slaked lime.
FIG. 2 shows the results of Example 4 and Comparative Examples 2 and 3, and shows the relationship between the mixing ratio of piperazine and diethylene glycol (total amount is 5% by weight with respect to quicklime) and the slaked lime specific surface area. In the figure, the X-axis (horizontal axis) indicates the mixing ratio (% by weight), and the Y-axis (vertical axis) indicates the BET specific surface area (unit: m 2 / g) of slaked lime.
FIG. 3 shows the results of Example 5 and Comparative Examples 2 and 4, and shows the relationship between the mixing ratio of triethylenediamine and diethylene glycol (the total amount is 5% by weight with respect to quicklime) and the slaked lime specific surface area. In the figure, the X-axis (horizontal axis) indicates the mixing ratio (% by weight), and the Y-axis (vertical axis) indicates the BET specific surface area (unit: m 2 / g) of slaked lime.
FIG. 4 shows the results of Example 6 and Comparative Examples 5 and 6, showing the relationship between the mixing ratio of triethylenediamine and diethylene glycol (total amount is 1% by weight with respect to quicklime) and the slaked lime specific surface area. In the figure, the X-axis (horizontal axis) indicates the mixing ratio (% by weight), and the Y-axis (vertical axis) indicates the BET specific surface area (unit: m 2 / g) of slaked lime.
FIG. 5 shows the results of Example 7 and Comparative Examples 4 and 7, and shows the relationship between the mixing ratio of triethylenediamine and ethylene glycol (the total amount is 5% by weight with respect to quicklime) and the slaked lime specific surface area. In the figure, the X-axis (horizontal axis) indicates the mixing ratio (% by weight), and the Y-axis (vertical axis) indicates the BET specific surface area (unit: m 2 / g) of slaked lime.
FIG. 6 shows the results of Example 8 and Comparative Examples 7 and 8, and shows the relationship between the mixing ratio of diethylenetriamine and ethylene glycol (the total amount is 5% by weight with respect to quicklime) and the slaked lime specific surface area. In the figure, the X-axis (horizontal axis) indicates the mixing ratio (% by weight), and the Y-axis (vertical axis) indicates the BET specific surface area (unit: m 2 / g) of slaked lime.
FIG. 7 shows the results of Example 9 and Comparative Examples 3 and 7, showing the relationship between the mixing ratio of diethylenetriamine and ethylene glycol (total amount is 5% by weight with respect to quicklime) and the slaked lime specific surface area. In the figure, the X-axis (horizontal axis) indicates the mixing ratio (% by weight), and the Y-axis (vertical axis) indicates the BET specific surface area (unit: m 2 / g) of slaked lime.
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