CN101721884B - 一种烟气脱硫剂以及烟气脱硫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟气脱硫剂,该脱硫剂为含有主吸收组分、活化剂、抗氧化组分和酸的水溶液,其中,所述主吸收组分为烷基哌嗪、羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的一种或多种,所述活化剂为哌嗪和二氮杂二环,所述抗氧化组分为4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚、丙酮肟和N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的至少一种。采用本发明提供的烟气脱硫剂能够脱除和回收烟气中的二氧化硫,并且所述脱硫剂具有很高的脱硫率;而且即使将所述烟气脱硫剂强化氧化后并循环使用时,对二氧化硫的吸收容量仍然很稳定;另外,采用该脱硫剂脱硫后形成的富液具有很好的解吸性能例如解吸率很高。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫剂,以及采用该烟气脱硫剂进行烟气脱硫的方法。
背景技术
二氧化硫等酸性气体所形成的酸雨给工农业生产带来了严重的损害,并且严重地污染了环境。随着“循环经济、清洁生产、和谐社会”等科学发展观的逐渐深入人心、国家对二氧化硫造成的空气污染重视程度的不断提高、以及相关环保法规的制订与实施,治理含有二氧化硫的烟气污染的工作势在必行。
烟气脱硫技术开发已有百年历史,出现过140多种工艺技术,其中有10多种得到工业应用,其基本原理相同,就是利用具有碱性的吸收剂与酸性气体SOx反应生成一种稳定的化合物存在于固相和/或液相中,从而实现烟气脱硫。从循环经济的角度考虑,用于烟气脱硫技术的吸收剂主要分为可再生和不可再生两种。不可再生的吸收剂由于不可以循环使用,存在着对SO2吸收量小、对管道的堵塞与腐蚀严重,并生成低附加值或无用的废气产物,形成二次污染的问题。可再生循环吸收剂的烟气脱硫技术中,湿法烟气脱硫方法中的吸收剂设备小,占地面积小,因此具有操作简单,能回收硫资源、脱硫效率高等优点。
可再生循环吸收法经过近十多年的发展,从单组分高能耗的吸收剂发展为复合组分的吸收剂,目前,吸收剂的组分和含量问题,仍是世界各国科学界的研究热点。
可再生湿法烟气脱硫技术比较成功的是康世富的CANSOLV烟气脱硫技术,该技术采用的吸收剂为二元胺,使用强酸中和其中的一个强碱性胺基,将另外一个弱胺基团用作二氧化硫吸收主要官能团。US 5019361述及用含二胺的水溶性半盐的水性吸收介质从气流中除去SO2。US 4783327相继开发了以哌嗪类化合物为脱硫吸收剂的烟气脱硫剂,该吸收剂为环状二元胺,利用其中两个胺基的碱性强度不同的特点,其中具有较弱碱性的胺基是吸收剂的主要官能团,它能够吸收与解析二氧化硫,同时具有较高的沸点。但是,上述两种脱硫剂只适于不含氧气,或氧气含量很低的烟气,因为上述专利中均含有羟乙基二胺,因而存在在氧气气氛中发生降解的现象。
CN 101274204A采用有机阳离子、无机阴离子作为主吸收剂,具有空间阻位胺的烷基醇胺做活化剂,在一定程度上抑制了上述降解现象的发生,但是,该脱硫溶液存在吸收速度慢、脱硫率低、解吸率低、解吸能耗高和循环使用时吸收能力下降显著的缺点。因此,需要对现有技术的烟气脱硫剂进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的烟气脱硫剂的上述缺陷,提供一种脱硫率高、吸收二氧化硫后的富液解吸性能好且循环使用时吸收能力不会明显下降的烟气脱硫剂。
本发明的另一个目的是提供采用上述烟气脱硫剂进行烟气脱硫的方法。
本发明提供了一种烟气脱硫剂,该脱硫剂为含有主吸收组分、活化剂、抗氧化组分和酸的水溶液,其中,所述主吸收组分为烷基哌嗪、羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的一种或几种,所述活化剂为哌嗪和二氮杂二环,所述抗氧化组分为4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚、丙酮肟和N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的至少一种。
本发明还提供了一种烟气脱硫方法,该方法包括将烟气与烟气脱硫剂逆向接触,其中,该烟气脱硫剂为上述烟气脱硫剂。
在对烟气脱硫剂的组分和含量进行研究的过程中,本发明的发明人意外地发现,当将烷基哌嗪、羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的一种或几种用作脱硫剂的主吸收组分,将哌嗪和二氮杂二环用作脱硫剂的活化剂时,在所述主吸收组分和活化剂的相互作用下,不仅能够显著提高对二氧化硫气体的吸收能力,而且能够提高吸收二氧化硫的富液的解吸性能。经过发明人的深入调查和研究发现:本发明所用的主吸收组分对二氧化硫气体的吸收速度快、吸收量大,但解吸性能不好,且解吸温度略高;而配合使用的活化剂哌嗪主要起提高吸收和解吸速度的活化作用,二氮杂二环主要起催化硫化氢的水解、提高吸收和解吸速度的活化作用,因此这样的组合能够同时达到吸收速度快、脱硫率高和解吸率高的要求。另外,在本发明提供的烟气脱硫剂中,4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚、丙酮肟和N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的至少一种物质在与所述脱硫剂中的主吸收组分和活化剂的共同作用下,能够显著提高所述脱硫剂的循环使用寿命,使得所述脱硫剂经过循环使用后对二氧化硫的吸收能力下降非常小。
本发明提供的烟气脱硫剂可以用于脱除与回收电厂锅炉烟气、硫酸工业尾气、冶金烧结烟气等气体中的二氧化硫,根据实践检测得知,该烟气脱硫剂具有很高的脱硫率以及将该脱硫剂循环使用时对二氧化硫的吸收性能降低很低,而且采用该脱硫剂脱硫后形成的富液具有很好的解吸性能例如解吸率很高。
具体实施方式
本发明提供的烟气脱硫剂为含有主吸收组分、活化剂、抗氧化组分和酸的水溶液,其中,所述主吸收组分为烷基哌嗪、羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的一种或几种,所述活化剂为哌嗪和二氮杂二环,所述抗氧化组分为4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚、丙酮肟和N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的至少一种。
在本发明提供的所述脱硫剂中,以该脱硫剂的总重量为基准,所述主吸收组分的含量为3-50重量%,所述活化剂的含量为0.5-15重量%,水的含量为30-95重量%,所述抗氧化组分的含量为0.05-5重量%,所述酸的含量使得所述脱硫剂的pH值为5-7;优选情况下,所述主吸收组分的含量为5-40重量%,所述活化剂的含量为2-10重量%,水的含量为50-90重量%,所述抗氧化组分的含量为0.1-2重量%,所述酸的含量使得所述脱硫剂的pH值为6-7。
在本发明提供的所述脱硫剂中,所述活化剂中哌嗪与二氮杂二环的重量比可以在很大范围内变化,优选为1∶0.05-2,更优选为1∶0.1-1.3。
在本发明提供的所述脱硫剂中,所述烷基哌嗪中的烷基可以为含碳数1-5的烷基,优选为含碳数1-3的烷基,例如,可以为甲基、乙基、丙基和异丙基,此外,所述烷基哌嗪中的烷基可以为一个,也可以为相同或不相同的多个烷基,例如,所述烷基哌嗪可以为N-甲基哌嗪、N,N-二甲基哌嗪、N,N-二乙基哌嗪、N-乙基哌嗪和N-甲基-N-乙基哌嗪等。所述羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的羟烷基各自独立地为含碳数1-5的羟烷基,优选为含碳数为1-3的羟烷基,例如,可以为羟甲基、羟乙基、甲基羟乙基或羟丙基,此外,所述羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的羟烷基可以为一个,也可以为相同或不相同的多个烷基,例如,所述羟烷基哌嗪可以为N-羟乙基哌嗪、N,N-二羟甲基哌嗪和N,N-二羟乙基哌嗪,所述烷基哌嗪酮可以为N-羟乙基哌嗪酮、N-羟甲基哌嗪酮和N-羟丙基哌嗪酮。
在本发明的一种优选实施方式中,当所述主吸收组分为烷基哌嗪和羟烷基哌嗪的混合物或者烷基哌嗪与羟烷基哌嗪酮的混合物时,所述烟气脱硫剂具有更大的吸收容量。其中,当所述主吸收组分为烷基哌嗪和羟烷基哌嗪的混合物,烷基哌嗪和羟烷基哌嗪的重量比可以优选为1∶0.2-5;当所述主吸收组分为烷基哌嗪与羟烷基哌嗪酮的混合物时,烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮的重量比可以优选为1∶0.2-5。
在本发明提供的所述脱硫剂中,所述酸用于调节所述脱硫剂的pH值,以降低脱硫剂对二氧化碳的吸收量,从而提高脱硫剂对二氧化硫的吸收容量和吸收速度。所述酸可以为各种有机酸和无机酸,例如,所述有机酸可以为乙酸、柠檬酸、酒石酸和水杨酸中的一种或几种,所述无机酸可以为磷酸、硫酸、盐酸、硝酸和硼酸中的一种或几种,优选为磷酸、硼酸、柠檬酸、硝酸、硫酸和盐酸中的一种或几种。为了便于使用和降低成本,所述酸更选为磷酸和/或硫酸,特别优选为磷酸。
在本发明提供的所述脱硫剂中,所述抗氧化组分能够降低所述脱硫剂的氧化变质,从而提高所述脱硫剂的循环使用寿命,使得所述脱硫剂在循环使用过程中对二氧化硫的吸收能力不会明显降低,所述抗氧化组分为4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚、丙酮肟和N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的至少一种。在本发明中,虽然只要所述抗氧化组分选自4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚、丙酮肟和N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的至少一种物质便可明显降低所述脱硫剂的氧化变质,然而,为了使所述脱硫剂具有更好的循环使用性能,所述抗氧化组分优选为4-叔丁基邻苯二酚和/或N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸。
在优选情况下,所述烟气脱硫剂还可以含有缓蚀剂,所述缓蚀剂可以为本领域常规使用的各种含氧酸的碱金属盐和/或金属氧化物,具体地,例如可以为选自酒石酸锑钾、偏钒酸钠、偏钒酸钾、五氧化二钒、钼酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠中的至少一种。在所述烟气脱硫剂中,以所述烟气脱硫剂的总重量为基准,所述缓蚀剂可以为0.01-2重量%,优选为0.03-1.5重量%。
在本发明提供的所述脱硫剂中,为了进一步提高所述脱硫剂对二氧化硫的吸收效率与解吸效率,该脱硫剂中还可以含有表面活性剂,所述表面活性剂优选为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠。以所述脱硫剂的总重量为基准,所述表面活性剂的含量可以为0.01-2重量%,优选为0.1-1重量%。
本发明提供的脱硫剂可以通过将各种组分混合均匀后得到,例如,可以将主吸收组分、活化剂、抗氧化组分以及选择性含有的缓蚀剂和表面活性剂加入到水中搅拌,然后用酸的水溶液调节到所需要的pH值;或者,也可以将主吸收组分、活化剂、抗氧化组分加入到水中搅拌后用酸的水溶液调节到所需要的pH值,然后再选择性地加入缓蚀剂和表面活性剂并搅拌。所述酸的水溶液的浓度可以在很大范围内变动,本发明对此没有特别的限定,只要能够在将脱硫剂的pH值调整到所需要的范围内的同时保证各组分的浓度在本发明的浓度范围之内即可。所述酸可以以任何浓度的溶液加入,也可以作为纯的酸加入,在优选情况下,所述酸以水溶液的形式加入以进行pH值的调节,所述酸的水溶液的浓度优选为0.01-5摩/升。
本发明还提供的烟气脱硫方法包括将烟气与烟气脱硫剂接触,其中,该烟气脱硫剂为本发明提供的烟气脱硫剂。
在本发明提供的烟气脱硫方法中,所述接触的条件在本发明中没有特别的限定,按照本领域常规使用的条件均能实现本发明的目的,所述接触条件例如可以包括:温度为30-80℃,优选为40-60℃;接触的液气比为0.05-2.0kg/Nm3,优选为0.08-1.2kg/Nm3。所述接触的方式优选为使烟气脱硫剂与烟气逆流接触,从而大大提高接触效果。
当所述脱硫剂因吸收二氧化硫而使吸收后得到的富液的酸度达到一定的酸度范围时,可以对所述脱硫剂进行解吸,使吸收的二氧化硫从所述脱硫剂中分离出来,从而使所述脱硫剂再生。所述解吸可以通过对使用过的脱硫剂进行加热来实现,其中,所述加热的温度可以为55-125℃,优选为60-115℃。加热的时间可以为10-180分钟,优选为40-80分钟。
在工业生产中,烟气脱硫和解吸过程可以分别在吸收塔和解吸塔中进行,所述吸收塔和解吸塔的种类和使用方法为本领域技术人员所公知,此处不再赘述。
下面,给出本发明的烟气脱硫剂的优选的工业应用方式:
烟气脱硫:将本发明的烟气脱硫剂通过换热器预热到40-60℃,从吸收塔顶端喷淋,烟气从吸收塔底端通入,控制液气比为0.08-1.2kg/m3,烟气脱硫剂与含二氧化硫的气体逆向接触,被净化了的气体经塔顶排入大气,吸收了SO2的脱硫剂称为富液,由塔底进入富液槽。
解吸:将从吸收塔的富液槽中得到的富液通过换热器预热到60-80℃,从解吸塔顶端喷淋,在解吸塔底具有采用蒸汽加热的换热装置,吸收了二氧化硫的富液在解吸塔中部分解吸,在换热装置中被加热到90-115℃再次解吸,解吸后的液体流入解吸装置底部,高温的解吸气体与水蒸气从解吸塔的顶端排出,然后进入冷凝器与汽液分离器,解吸气中被冷却与分离出来的冷凝水返回解吸塔,得到的比较纯的高温SO2气体,送入下道工序。高温的解吸气体把热量传给从顶端喷淋的富液,可以对60-80℃富液进行加热而易于解吸。富液解吸后称为贫液,从解吸塔的底部排出进入贫液槽,并作为烟气脱硫剂循环使用。
以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的所述烟气脱硫剂和烟气脱硫方法。
(1)模拟烟气的组成为(体积):CO2:15.4%;O2:9.7%;H2O:10.2%;SO2:1%、CO:1.05%;NxO:0.1%,H2S:120mg/Nm3,有机硫化物(COS)含量为70mg/Nm3,其余为氮气。
(2)制备烟气脱硫剂
将80克N-羟乙基哌嗪、30克N,N-二乙基哌嗪、40克二氮杂二环、50克哌嗪、3克4-叔丁基邻苯二酚、4克酒石酸锑钾和5克十二烷基硫酸钠加入到500毫升水中,搅拌均匀,用0.1摩/升的磷酸溶液调节溶液的酸度,并用蒸馏水定量到1000克,控制上述溶液的pH值为7,从而得到烟气脱硫剂。
(3)脱硫剂强化氧化
将(2)中制得的烟气脱硫剂放入高压反应釜中,向反应釜中充入氧气,使所述烟气脱硫剂在0.7MPa和120℃下强化氧化6小时。
(4)烟气脱硫
将1000克的(3)中制备的所述脱硫剂加热到50℃,用微型真空泵将脱硫剂从填料塔的上端送入装有玻璃网环的填料塔中,将(1)中所述的模拟烟气从填料塔的底端通入烟气管中,气体与从上端喷淋的液体逆向接触,液气比为0.5kg/Nm3,被净化的气体从吸收塔顶排出,吸收了SO2的富液进入富液槽。用增强型烟气分析仪(德国,型号:Vario Plus)检测脱硫前和脱硫后的烟气中二氧化硫的含量,采用碘量法测定富液中的二氧化硫的量(即吸收容量),结果见表1中。
(5)解吸
烟气脱硫完成后,将步骤(4)得到的脱硫富液放入三口烧瓶,一口插温度计,一口插烟气管通往脱硫富液的底部,向烟气管中通入氮气,通入的速度为2×10-4Nm3/min,通入的时间为80分钟,同时加热到100℃,使吸收的二氧化硫解吸得到贫液,采用碘量法测定贫液中剩余的二氧化硫的量,用如下公式计算解吸量和解吸率,
解吸量=解吸前的二氧化硫的量-解吸后的二氧化硫的量
解吸率=解吸量/解吸前的二氧化硫的量×100%
然后用得到的贫液重复步骤(3)和(4),测定使用该脱硫剂进行二次脱硫时的脱硫后气体组成、吸收容量,并计算二次解吸量和二次解吸率,其中,二次解吸率等于二次解吸量除以第二次吸收量,依此类推。结果列于表1中。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的所述烟气脱硫剂和烟气脱硫方法。
根据实施例1的方法制备烟气脱硫剂,对实施例1中的模拟烟气进行烟气脱硫以及对烟气脱硫后的富液进行解吸,所不同的是不对所述烟气脱硫剂进行强化氧化,也即直接用制得的烟气脱硫剂对所述模拟烟气进行烟气脱硫。在所述烟气脱硫之后,用增强型烟气分析仪(德国,型号:Vario Plus)检测脱硫前和脱硫后的烟气中二氧化硫的含量,采用碘量法测定富液中的二氧化硫的量(即吸收容量)。在所述解吸之后,根据实施例1的方法测定并计算出吸收容量、解吸量和解吸率。其结果列于表1中。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的烟气脱硫剂和烟气脱硫方法。
(1)模拟混合气体的组成(体积):CO2:15.8%;O2:10.4%;H2O:7.8%;SO2:6%,其余为氮气。
(2)制备烟气脱硫剂
将300克N-羟乙基哌嗪、40克哌嗪、10克二氮杂二环、2克偏钒酸钠、3克五氧化二钒、20克的2,6-二叔丁基对苯甲酚加入到500毫升水中,然后加入8克十二烷基苯磺酸钠,搅拌均匀,用0.5摩/升的磷酸溶液调节溶液的酸度,并用蒸馏水定量到1000克,控制上述溶液的pH值为7,从而得到烟气脱硫剂。
步骤(3)、(4)、(5)分别按照与实施例1相同的方式进行脱硫剂强化氧化、烟气脱硫、脱硫剂的解吸以及测定并计算吸收容量、解吸量和解吸率,所不同的是步骤(3)的加热温度为40℃,液气比为1kg/Nm3,步骤4的加热温度为97℃,结果列于表1中。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的烟气脱硫剂和烟气脱硫方法。
根据实施例3的方法制备烟气脱硫剂,对实施例3中的模拟烟气进行烟气脱硫以及对烟气脱硫后的富液进行解吸,所不同的是不对所述烟气脱硫剂进行强化氧化,也即直接用制得的烟气脱硫剂对所述模拟烟气进行烟气脱硫。在所述烟气脱硫之后,用增强型烟气分析仪(德国,型号:Vario Plus)检测脱硫前和脱硫后的烟气中二氧化硫的含量,采用碘量法测定富液中的二氧化硫的量(即吸收容量)。在所述解吸之后,根据实施例3的方法测定并计算出吸收容量、解吸量和解吸率。其结果列于表1中。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的烟气脱硫剂和烟气脱硫方法。
(1)模拟混合气体的组成同实施例1。
(2)制备烟气脱硫剂
将100克N-羟乙基哌嗪、100克N-羟乙基哌嗪酮、20克哌嗪、10克二氮杂二环、2克偏钒酸钠、3克五氧化二钒、3克的4-叔丁基邻苯二酚和7克的N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸加入到500毫升水中,然后加入8克十二烷基苯磺酸钠,搅拌均匀,用0.5摩/升的磷酸溶液调节溶液的酸度,并用蒸馏水定量到1000克,控制上述溶液的pH值为7,从而得到烟气脱硫剂。
步骤(3)、(4)、(5)分别按照与实施例1相同的方式进行脱硫剂强化氧化、烟气脱硫、脱硫剂的解吸以及测定并计算吸收容量、解吸量和解吸率,结果列于表1中。
对比例1
本对比例用于说明现有技术的烟气脱硫剂和烟气脱硫方法。
(1)模拟混合气体的组成同实施例1。
(2)脱硫剂含有:哌嗪阳离子20重量%、SO4 2-12重量%、叔丁胺基乙氧基乙醇1.5重量%、对苯二酚0.06重量%和碱式碳酸铜0.06重量%,余量为水。(其中,哌嗪阳离子在该脱硫剂中的百分含量与实施例1的烟气脱硫剂中的主吸收组分和活性剂的总百分含量相同)
步骤(3)、(4)、(5)分别按照与实施例1相同的方式进行脱硫剂强化氧化、烟气脱硫、脱硫剂的解吸以及测定并计算吸收容量、解吸量和解吸率,结果列于表1中。
对比例2
根据对比例1的方法制备烟气脱硫剂,对对比例1中的模拟烟气进行烟气脱硫以及对烟气脱硫后的富液进行解吸,所不同的是不对所述烟气脱硫剂进行强化氧化,也即直接用制得的烟气脱硫剂对所述模拟烟气进行烟气脱硫。在所述烟气脱硫之后,用增强型烟气分析仪(德国,型号:Vario Plus)检测脱硫前和脱硫后的烟气中二氧化硫的含量,采用碘量法测定富液中的二氧化硫的量(即吸收容量)。在所述解吸之后,根据对比例1的方法测定并计算出吸收容量、解吸量和解吸率。其结果列于表1中。
对比例3
(1)模拟混合气体的组成同实施例2。
(2)脱硫剂含有:二乙烯三胺阳离子25重量%、羟乙基乙二胺阳离子10重量%、SO4 2-8重量%、叔丁胺基乙氧基乙醇0.2重量%、丹宁0.06重量%和五氧化二钒0.15重量%,余量为水。
步骤(3)、(4)、(5)分别按照与实施例1相同的方式进行脱硫剂强化氧化、烟气脱硫、脱硫剂的解吸以及测定并计算吸收容量、解吸量和解吸率,所不同的是步骤(4)的加热温度为40℃,液气比为1kg/Nm3,步骤(5)的加热温度为97℃,结果列于表1中。
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
脱硫前的气体含SO2(g/Nm3) | 28.58 | 28.59 | 171.54 | 171.54 | 28.59 | 28.59 | 28.59 | 171.54 |
第一次脱硫后的气体含SO2(mg/Nm3) | 27 | 25 | 40 | 52 | 18 | 45 | 31 | 215 |
第一次吸收容量(g/kg) | 137.58 | 138.73 | 203.11 | 207.21 | 137.28 | 115.47 | 122.75 | 185.71 |
贫液中二氧化硫的量(g/kg) | 61.93 | 60.12 | 94.55 | 95.03 | 61.72 | 67.55 | 68.71 | 114.56 |
第一次解吸量(g/kg) | 75.65 | 76.71 | 108.56 | 112.18 | 75.56 | 47.92 | 54.04 | 71.15 |
第一次解吸率(%) | 54.99 | 56.06 | 53.45 | 54.14 | 55.04 | 41.5 | 44.02 | 38.31 |
二次脱硫后的气体含SO2(mg/Nm3) | 28 | 18 | 127 | 105 | 57 | 159 | 125 | 338 |
二次吸收容量(g/kg) | 75.25 | 75.91 | 104.37 | 105.27 | 74.89 | 46.87. | 53.16 | 69.42. |
二次解吸率(%) | 99 | 98 | 100 | 99 | 99.5 | 95 | 87.8 | 86 |
三次脱硫后的气体含SO2(mg/Nm3) | 43 | 36 | 121 | 115 | 55 | 295 | 241 | 425 |
三次吸收容量(g/kg) | 75.42 | 75.38 | 104.15 | 104.98 | 75.02 | 43.27. | 51.35 | 67.28 |
三次解吸率(%) | 100.5 | 100 | 99.4 | 99.7 | 101.5 | 94 | 90 | 84.5 |
从表1的结果可以看出,采用本发明提供的烟气脱硫剂能够脱除和回收烟气中的二氧化硫,并且所述脱硫剂具有很高的脱硫率;而且即使将所述烟气脱硫剂强化氧化后并循环使用时,对二氧化硫的吸收容量仍然很稳定;另外,采用该脱硫剂脱硫后形成的富液具有很好的解吸性能例如解吸率很高。
Claims (10)
1.一种烟气脱硫剂,该脱硫剂为含有主吸收组分、活化剂、抗氧化组分和酸的水溶液,其特征在于,所述主吸收组分为烷基哌嗪、羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的一种或多种,所述活化剂为哌嗪和二氮杂二环,所述抗氧化组分为4-叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚、丙酮肟和N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的脱硫剂,其中,以该脱硫剂的总重量为基准,所述主吸收组分的含量为3-50重量%,所述活化剂的含量为0.5-15重量%,水的含量为30-95重量%,所述抗氧化组分的含量为0.05-5重量%,所述酸的含量使得所述脱硫剂的pH值为5-7。
3.根据权利要求2所述的脱硫剂,其中,以该脱硫剂的总重量为基准,所述主吸收组分的含量为5-40重量%,所述活化剂的含量为2-10重量%,水的含量为50-90重量%,所述抗氧化组分的含量为0.1-2重量%,所述酸的含量使得所述脱硫剂的pH值为6-7。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的脱硫剂,其中,所述脱硫剂还包括缓蚀剂,以所述脱硫剂的总重量为基准,所述缓蚀剂的含量为0.01-2重量%,所述缓蚀剂为含氧酸的碱金属盐和/或金属氧化物。
5.根据权利要求4所述的脱硫剂,其中,所述缓蚀剂选自酒石酸锑钾、偏钒酸钠、偏铝酸钾、五氧化二钒、钼酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的脱硫剂,其中,所述活化剂中哌嗪与二氮杂二环的重量比为1∶0.05-2。
7.根据权利要求1所述的脱硫剂,其中,所述烷基哌嗪中的烷基为含碳数1-5的烷基,所述羟烷基哌嗪和羟烷基哌嗪酮中的羟烷基各自独立地为含碳数1-5的羟烷基。
8.根据权利要求1或7所述的脱硫剂,其中,所述烷基哌嗪为N-甲基哌嗪、N,N-二甲基哌嗪、N-乙基哌嗪和N,N-二乙基哌嗪中的一种或几种,所述羟烷基哌嗪为N-羟乙基哌嗪、N,N-二羟甲基哌嗪和N,N-二羟乙基哌嗪中的一种或几种,所述羟烷基哌嗪酮为N-羟乙基哌嗪酮、N-羟甲基哌嗪酮和N-羟丙基哌嗪酮中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的脱硫剂,其中,所述酸为磷酸、硼酸、柠檬酸、硝酸、硫酸和盐酸中的一种或几种。
10.一种烟气脱硫方法,该方法包括将烟气与烟气脱硫剂逆向接触,其特征在于,该烟气脱硫剂为权利要求1-9中任意一项所述的烟气脱硫剂。
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