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一种钠盐-高炉粉尘催化剂及其制备生物柴油的方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-03-21 15:33:10

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-03-21 15:33:10

本发明公开了一种催化剂,通过以下方法制备得到:将高炉粉尘利用球磨机进行研磨,筛分;过筛后的高炉粉尘在75‑105ºC条件烘干5h以上,得到预处理后的含铁高炉粉尘;用钠盐溶液浸渍预处理后的高炉粉尘,置于油浴锅中在65oC条件下磁力搅拌,得到的样品在75‑105oC条件烘干5h以上,烘干的样品过筛,然后在氮气气氛下500‑700oC煅烧,即得钠盐‑高炉粉尘催化剂。该催化剂可以直接用于低酸值油的反应,生物柴油得率≥95%,且循环使用能力好,16次回收循环后生物柴油产率还能达到90%以上。

一种钠盐‑高炉粉尘催化剂的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)高炉粉尘预处理:①将高炉粉尘利用球磨机进行研磨,筛分,所述高炉粉尘的组分以元素计为:Fe:30‑35wt%,Ca:7‑12wt%,Na:1‑3wt%,Mg:1‑2wt%,Zn:≤0.5wt%,Mn:≤2wt%,Al:≤1wt%,S:≤1wt%;②过筛后的高炉粉尘在75‑105ºC条件烘干5h以上,得到预处理后的含铁高炉粉尘;(2)高炉粉尘活化制备固体催化剂:一种钠盐‑高炉粉尘催化剂的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)高炉粉尘预处理:①将高炉粉尘利用球磨机进行研磨,筛分,所述高炉粉尘的组分以元素计为:Fe:30‑35wt%,Ca:7‑12wt%,Na:1‑3wt%,Mg:1‑2wt%,Zn:≤0.5wt%,Mn:≤2wt%,Al:≤1wt%,S:≤1wt%;②过筛后的高炉粉尘在75‑105ºC条件烘干5h以上,得到预处理后的含铁高炉粉尘;(2)高炉粉尘活化制备固体催化剂:o用钠盐溶液浸渍预处理后的含铁高炉粉尘,在65C条件下磁力搅拌,得到的

人类社会严重依赖化石燃料获取能量。化石燃料的燃烧导致生态环境遭到破坏,雾霾、温室效应、环境污染等问题严重影响着人们的生活和健康。化石燃料的日渐枯竭使得人们意识到开发清洁、环保、绿色的可再生能源具有非常重要的意义。生物柴油是植物油、动物油、餐饮废弃油和低价醇在酸性或者碱性催化剂的作用下,通过酯交换反应制得的可再生燃料,近年来受到广泛的关注。生物柴油的理化性质和石化柴油十分相似,可以直接添加在发动机中使用,无需对发动机进行改造。生物柴油燃烧过程具有碳烟和聚合物颗粒等不可燃烧物的含量较少、气体中硫化物和芳香烃含量较低、二氧化碳几乎近零排放等优点,使得生物柴油成为最佳的石化柴油替代品之一。

华北理工大学,位于河北省唐山市,是一所省属重点骨干大学、省重点支持的国家一流大学建设高校   ;是中华人民共和国应急管理部、国家国防科技工业局与河北省人民政府共建高校,入选教育部卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家级大学生创新创业训练计划、新工科研究与实践项目、省部共建协同创新中心、国际中文教师奖学金接收院校 、国家专业综合改革试点。

本专利以高炉粉尘为原料,通过钠盐浸渍高炉粉尘在低温加热的条件下湿法浸渍磁力搅拌,并将得到的混合物控制煅烧相关工艺参数促进相关晶型转变获得高催化活性的催化剂;由于高炉粉尘中含有CaCO3、Fe2O3与钠盐经过高温煅烧晶型转变形成了Ca2Fe2O5、NaFeO2等物质从而获得具有高活性的催化剂,根据本发明的反应体系,煅烧后的催化剂微观结构为圆柱形颗粒结构,由此将获得的催化剂催化效率大幅提升至95%以上。

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