CN101559317A - 一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂及其制造方法，其主要以重量比为粉煤灰40～70份，纯度在85％以上的粉末状Ca(OH)₂或CaO15～30份，激发剂10～30份，蔗糖0～5份粉碎后均匀混合，然后将去离子水1000～1500份加热到60～90℃；加入到上述混合物料中；保持水热温度恒定，在200～400rpm下连续搅拌8～15小时进行水热化合反应；然后对浆液进行抽滤，滤经洗涤后置于恒温干燥箱内；干燥至恒重取出滤饼冷却至常温；最后将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。与现有技术相比，本发明具有较强的对SO₂反应吸收性能，可降低脱硫系统的运行费用，提高了脱硫剂的使用率。

Description

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂及其制造方法

技术领域：

本发明涉及一种脱硫剂，特别是一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂及其制造方法。

背景技术：

众所周知，煤炭燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化合物和烟尘是大气中最主要的污染物，排放到空气中的二氧化硫受光合作用氧化成三氧化硫，与水汽和烟尘结合形成“酸雨”，目前酸雨已经成为世界性环境污染问题。而我国酸雨面积已达国土面积的40％以上，给人们生活带来极大的危害。而我国二氧化硫排放主要来自燃煤，如何在燃煤过程中降低二氧化硫排放量是我国目前急待解决的问题之一。

烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术，也是控制二氧化硫及酸雨污染效率最高的技术手段。从技术、成本等各方面综合考虑，今后相当长的时间内，对燃煤二氧化硫污染的治理，仍会以烟气脱硫技术为主。选择投资及操作费用低、技术先进、装置能稳定运转的烟气脱硫技术，是我国控制二氧化硫及酸雨污染的有效途径。

目前烟气脱硫技术以湿式脱硫工艺占主导，同时干式、半干式脱硫工艺也在发展中。1998年，全世界烟气脱硫总装机容量为226819MW，其中回收法仅占2.3％、湿式脱硫工艺占86.8％、干式、半干式脱硫工艺占10.9％。湿式脱硫工艺中石灰石法占93.2％，处于主导地位；干式、半干式脱硫工艺中喷雾干燥法占73.7％，处于主导地位。

无论何种脱硫工艺，脱硫剂的利用率都是影响脱硫系统可操作性的重要指标。脱硫剂与二氧化硫的反应大部分属于非催化气液和气固反应，涉及表面化学反应、反应气体在多孔脱硫剂介质内的扩散、反应气体在反应产物层的扩散等过程。由于反应产物的摩尔体积较大，脱硫剂的多孔结构随着反应的进行而发生变化。反应产物在脱硫剂颗粒外表形成一层致密的薄膜，颗粒的孔隙被堵塞，阻碍了二氧化硫进一步扩散到颗粒内部，造成脱硫剂利用率低，不仅增加了脱硫系统的运行费用，也加大了粉尘处理量。因此，提高脱硫剂的利用率是决定烟气脱硫技术能否取得更大进展的关键。

发明内容：

为解决传统烟气脱硫剂在进行脱硫操作时，容易出现脱硫剂用量大、利用率低等问题，本发明的目的在于提供一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂，以重量为单位包含有：粉煤灰40～70份，纯度在85％以上的粉末状Ca(OH)₂或CaO15～30份，激发剂10～30份，蔗糖0～5份，去离子水1000～1500份。

所述激发剂为硫酸盐类或碱类物质。

所述激发剂为CaSO₄·2H₂O。

所述激发剂为NaOH。

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂，以重量为单位包含有：以重量为单位粉煤灰为60份、Ca(OH)₂15份、CaSO₄·2H₂O 25份、去离子水1350份。

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂，以重量为单位包含有：以重量为单位粉煤灰为40份、Ca(OH)₂16份、CaSO₄·2H₂O20份、去离子水800份。

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂，以重量为单位包含有：以重量为单位粉煤灰为70份、Ca(OH)₂22份、NaOH 30份、去离子水1500份、蔗糖3份。

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰60份、Ca(OH)₂15份、CaSO₄·2H₂O 25份，粉碎后混合均匀；

(2)、称取去离子水1350份，加热到90℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

(3)、保持反应物浆液温度在90℃左右，以400rpm连续搅拌12小时；

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于100℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰40份、Ca(OH)₂16份、CaSO₄·2H₂O 20份，粉碎后混合均匀；

(2)、称取去离子水800份，加热到80℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

(3)、保持反应物浆液温度在80℃左右，以300rpm连续搅拌7小时；

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于150℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰70份、Ca(OH)₂22份、NaOH 30份，粉碎后混合均匀；

(2)、称取去离子水1500份并加入蔗糖3份混合均匀后，加热到60℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

(3)、保持反应物浆液温度在60℃左右，以400rpm连续搅拌15小时；

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于200℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明主要采用电厂副产物粉煤灰与Ca(OH)₂为原料，通过水热化合反应制备一种新型钙基脱硫剂，具有较大的比表面积、较高的持水性、较强的对SO2反应吸收性能。

2、本发明应用于脱硫过程可以克服传统脱硫剂的弊病，降低脱硫系统的运行费用，提高了脱硫剂的使用率。

3、本发明产品的生产成本低，工艺流程简单，性价比高，可大规模应用在烟气脱硫领域，解决了目前市场上脱硫剂使用率低的缺点，

具体实施方式：

本发明的核心思想是：以重量比为粉煤灰40～70份，纯度在85％以上的粉末状Ca(OH)₂或CaO15～30份，激发剂10～30份，蔗糖0～5份粉碎后均匀混合，然后将去离子水1000～1500份加热到60～90℃；并加入到上述混合物料中配成反应物浆液；同时保持水热温度恒定，在200～400rpm下连续搅拌8～15小时进行水热化合反应；当预定水热时间到达时，对浆液进行抽滤，滤饼经洗涤后置于恒温干燥箱(100～200℃)内；干燥至恒重后取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；最后将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明为一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其主要包括有重量比为粉煤灰40～70份，纯度在85％以上的粉末状Ca(OH)₂或CaO15～30份，激发剂10～30份，蔗糖0～5份。

这里粉煤灰主要来自电厂除尘器收集，其化学成份与粘土相似，主要以二氧化硅(SiO₂40～60％)及三氧化二铝(Al₂O₃20～30％)为主，其余为少量三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾及氧化硫等。

下面将对本发明所述粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法做详细介绍。

优选实施例一，一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰60份、Ca(OH)₂15份、CaSO₄·2H₂O 25份，粉碎后混合均匀；

其中CaSO₄·2H₂O为激发剂，也可以通过硫酸镁、硫酸钠、亚硫酸钙等代替。

(2)、称取去离子水1350份，加热到90℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

这里去离子水为不含有其他阴、阳离子的H₂O，将去离子水加热到90℃，加入到上述混合后的均匀物料中。

(3)、保持反应物浆液温度在90℃左右，以400rpm连续搅拌12小时；

这里充分搅拌，使溶液中的粉煤灰与Ca(OH)₂进行完全的水热化合反应。

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于100℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

其中上述充分水热化合反应后的溶液，对其进行抽滤，是将溶液与固体分离，得到的固体即为滤饼，将该滤饼清洗干净，并放置在100℃的恒温干燥箱内干燥。

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

将干燥后的滤饼冷却到常温，然后将其压成粉状，并将该粉末通过40目标准筛进行筛滤，过滤掉颗粒较大的物质，即可得到成品脱硫剂，最后密闭封存。

优选实施例二，一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰40份、Ca(OH)₂16份、CaSO₄·2H₂O 20份，粉碎后混合均匀；

其中CaSO₄·2H₂O为激发剂，也可以通过硫酸镁、硫酸钠、亚硫酸钙等代替，这里优选为CaSO₄·2H₂O。

(2)、称取去离子水800份，加热到80℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

这里去离子水为不含有其他阴、阳离子的H₂O，将去离子水加热到80℃，加入到上述混合后的均匀物料中。

(3)、保持反应物浆液温度在80℃左右，以300rpm连续搅拌7小时；这里充分搅拌，使溶液中的粉煤灰与Ca(OH)₂进行完全的水热化合反应。

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于150℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

其中上述充分水热化合反应后的溶液，对其进行抽滤，是将溶液与固体分离，得到的固体即为滤饼，将该滤饼清洗干净，并放置在150℃的恒温干燥箱内干燥。

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

将干燥后的滤饼冷却到常温，然后将其压成粉状，并将该粉末通过40目标准筛进行筛滤，过滤掉颗粒较大的物质，即可得到成品脱硫剂，最后密闭封存。

优选实施例三，一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰70份、Ca(OH)₂22份、NaOH 30份，粉碎后混合均匀；

其中这里NaOH为激发剂，也可以通过氢氧化镁等其他碱类物质代替。

(2)、称取去离子水1500份并加入蔗糖3份混合均匀后，加热到60℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

这里先将蔗糖3份充分溶解在1500份的去离子水中，然后加热到60℃后，将加热后的溶液加入上述混合物料中。

(3)、保持反应物浆液温度在60℃左右，以400rpm连续搅拌15小时；使溶液中的粉煤灰与Ca(OH)₂进行完全的水热化合反应。

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于200℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

其中上述充分水热化合反应后的溶液，对其进行抽滤，是将溶液与固体分离，得到的固体即为滤饼，将该滤饼清洗干净，并放置在200℃的恒温干燥箱内干燥。

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

将干燥后的滤饼冷却到常温，然后将其压成粉状，并将该粉末通过40目标准筛进行筛滤，过滤掉颗粒较大的物质，即可得到成品脱硫剂，最后密闭封存。

以上对本发明所提供的一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂及其制造方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1、一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其特征在于以重量为单位包含有：粉煤灰40～70份，纯度在85％以上的粉末状Ca(OH)₂或CaO15～30份，激发剂10～30份，蔗糖0～5份，去离子水1000～1500份。

2、根据权利要求1所述的粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其特征在于所述激发剂为硫酸盐类或碱类物质。

3、根据权利要求2所述的粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其特征在于所述激发剂为CaSO₄·2H₂O。

4、根据权利要求2所述的粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其特征在于所述激发剂为NaOH。

5、根据权利要求1所述的粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其特征在于以重量为单位粉煤灰为60份、Ca(OH)₂ 15份、CaSO₄·2H₂O 25份、去离子水1350份。

6、根据权利要求1所述的粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其特征在于以重量为单位粉煤灰为40份、Ca(OH)₂ 16份、CaSO₄·2H₂O20份、去离子水800份。

7、根据权利要求1所述的粉煤灰钙基烟气脱硫剂，其特征在于以重量为单位粉煤灰为70份、Ca(OH)₂ 22份、NaOH 30份、去离子水1500份、蔗糖3份。

8、一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，其特征在于具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰60份、Ca(OH)₂ 15份、CaSO₄·2H₂O 25份，粉碎后混合均匀；

(2)、称取去离子水1350份，加热到90℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

(3)、保持反应物浆液温度在90℃左右，以400rpm连续搅拌12小时；

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于100℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

9、一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，其特征在于具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰40份、Ca(OH)₂ 16份、CaSO₄·2H₂O 20份，粉碎后混合均匀；

(2)、称取去离子水800份，加热到80℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

(3)、保持反应物浆液温度在80℃左右，以300rpm连续搅拌7小时；

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于150℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。

10、一种粉煤灰钙基烟气脱硫剂的制造方法，其特征在于具体包括步骤：

(1)、称取粉煤灰70份、Ca(OH)₂22份、NaOH 30份，粉碎后混合均匀；

(2)、称取去离子水1500份并加入蔗糖3份混合均匀后，加热到60℃后，加入上述混合物料中配成反应物浆液；

(3)、保持反应物浆液温度在60℃左右，以400rpm连续搅拌15小时；

(4)、对浆液进行抽滤，并将抽滤洗涤后的滤饼置于200℃的恒温干燥箱内干燥至恒重；

(5)、取出滤饼置于干燥器内冷却至常温；将滤饼轻压成粉状，过40目标准筛后密闭封存。