[发明专利]一种利用生物油加压制备改性氧化钙的方法、产品及装置

说明书

本发明属于氧化钙制备方法相关技术领域，并公开了一种利用生物油加压制备改性氧化钙的方法、产品及装置。该方法包括下列步骤：S1选取生物油和钙源作为原料，将二者混合并搅拌均匀，以此获得混合物；S2所述混合物在惰性气体和预设压力氛围下，加热，所述混合物进行碳化反应获得改性钙盐与生物油混合物，将其过滤，过滤获得固体有机钙前驱体和液体含钙生物油；S3将所述有机钙前驱体进行煅烧，以此获得所需的改性氧化钙，所述液体含钙生物油作为原料返回步骤S1。本发明还公开了上述制备方法对应的产品和装置。通过本发明，解决现有技术中制备改性氧化钙过程中成本高以及工艺复杂的问题。

技术领域

本发明属于改性氧化钙制备方法相关技术领域，更具体地，涉及一种利用生物油加压制备改性氧化钙的方法、产品及装置。

背景技术

随着“双碳”目标的逐步推进，我国各工业领域均加快向绿色低碳技术转型及装备升级。氧化钙可作为催化剂、吸附剂、干燥剂、植物油脱色剂、土壤改良剂、水泥速凝剂等,在化工、建筑等行业用途广泛，氧化钙因为其原材料丰富，成本较低，碱性位点较高等优点被大量应用于生物油的催化及CO₂捕集技术中，氧化钙市场需求量巨大。但相比于其他催化剂，由传统方法制备的普通氧化钙比表面、孔隙结构和碱性强度积较小，故其催化效率，CO₂吸附率以及循环使用性能均有待进一步提高。由此，通过改性氧化钙来提高其理化性能成了近年来的主要研究方向。

传统的氧化钙制备方法为碳酸钙/石灰石煅烧法CaCO₃＝CaO+CO₂。近年来。国内外研究者研究发现有机酸钙煅烧制备得到的氧化钙比传统方法氧化钙具有更好的理化特性，在CO₂捕集和催化脱氧方面表现出更好的性能，更重要的是，有机酸钙中有机质含量越高，其效果越好，例如葡萄糖酸钙，柠檬酸钙制备出的氧化钙比醋酸钙效果好很多。相比碳酸钙源，有机钙钙源在煅烧过程中更有利于得到更为丰富的孔隙结构、更强的碱性和更多的碱性位点的氧化钙；其次，碳酸钙/石灰石煅烧温度一般为900℃～1200℃，温度越高则煅烧越充分，但同时能耗也随之上升，尤其在实际工业生产过程中，煅烧温度提高造成的能耗增长更为显著。相比之下，有机酸钙源的煅烧温度相对更低(约500℃～780℃)，可大幅节省能耗成本。因此，不少国内外学者研究利用丙酸、醋酸等小分子有机酸对氧化钙改性，有效提高了CO₂吸附性能和催化性能。然而，葡萄糖酸钙，柠檬酸钙等高有机质含量的有机酸钙生产成本很高，其产品常用于食品药品行业，并不是适合用于工业化大规模的大宗化工品氧化钙的制备工艺。例如，公开号为CN108525637B的专利公开了一种碳模板法改性钙基CO₂吸附剂及其制备方法，其利用葡萄糖酸、蔗糖等酸性碳源来改性氧化钙。

然而上述方法由于原料昂贵且工艺复杂，造成制备成本太高，大大限制了其工业化应用，目前该技术仅停留在实验室研究阶段。除此因此，如何降低高有机质钙源制备成本以及简化制备工艺，便于工业化大规模使用，成为实现改性氧化钙技术突破的研究重点。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种利用生物油加压制备改性氧化钙的方法、产品及装置，解决现有技术中制备改性氧化钙过程中成本高以及工艺复杂的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种利用生物油加压制备改性氧化钙的方法，该方法包括下列步骤：

S1选取生物油和钙源作为原料，将二者混合并搅拌均匀，以此获得混合物；

S2所述混合物在惰性气体和预设压力氛围下，加热，所述混合物进行碳化反应获得改性钙盐生物油，将该改性钙盐生物过滤，过滤获得固体有机钙前驱体和液体含钙生物油；

S3将所述固体有机钙前驱体进行煅烧，以此获得所需的改性氧化钙，所述液体含钙生物油作为原料返回步骤S1。

进一步优选地，在步骤S1中，所述钙源为生石灰、石灰石、鸡蛋壳和虾壳富钙物质的几种或一种。