CN101844028B - 一种复合型烟气脱硫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合型烟气脱硫剂及其制备方法，涉及烟气脱硫技术领域，所述脱硫剂为由甲基二乙醇胺(MDEA)与作为表面活性剂的2-辛基十二烷基硫酸钠在常温下混合而成的混合水溶液；其中甲基二乙醇胺(MDEA)占溶剂水的质量百分含量为1.0～12.0％；表面活性剂2-辛基十二烷基硫酸钠(GC20S)的浓度为3.4×10-6～30×10-6mol/L。本发明所述复合脱硫剂有效的降低了表面张力。通过表面张力测定，在同样温度条件下复合脱硫剂比单一成分MDEA表面张力降低20～30％，使气体容易形成小气泡，有效地增大了气液比表面积，提高了传质速率，使脱硫效率达95％以上。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硫剂特指一种应用于烟气脱硫、油气田天然气净化分离，能有效的脱除烟气中的SO2、天然气中的H2S、有机硫等酸性气体。
背景技术
烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。国外烟气脱硫技术研究始于19世纪50年代。20世纪60年代以来，美国、德国、日本等国开始了对烟气脱硫技术的大规模研究开发与应用，目前已有数百种烟气脱硫技术问世，有数千套烟气脱硫装置投入运行。在数百种烟气脱硫技术中，常用的有20余种，基本分为三类：湿法脱硫技术、半干法脱硫技术和干法脱硫技术。其中湿法烟气脱硫技术为气液反应，主要包括：石灰石/石膏法、双碱法等，反应速度快，脱硫效率较高，一般均高于90％，技术成熟，生产运行安全可靠，适用面广，占脱硫总装机容量的80％以上。但石灰石/石膏法也存在较多缺陷，脱硫生成物是淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。双碱法的技术关键是脱硫剂，目前的发展方向是研究制备简单，容易解析，可循环利用，无二次污染高效脱硫剂。
中国专利(CN200910117195.7)公开了一种可再生烟气脱硫剂制备方法，其特征是质量分数为1，4-二(2-羟丙基)哌嗪硫酸盐水溶液，对SO2的吸收容量可达0.873～1.091mol/L，解吸率可达94.5％。美国专利(US No.2106446)公开了4-甲基(2-羟乙基)乙二胺、1，4-二(2-羟乙基)乙二胺等作为烟气脱硫剂，并可通过解吸回收SO2。但制备方法复杂，制备工艺难度较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供高效复合型烟气脱硫剂。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的复合型烟气脱硫剂为由甲基二乙醇胺(MDEA)与作为表面活性剂的2-辛基十二烷基硫酸钠在常温下混合而成的混合水溶液；其中甲基二乙醇胺(MDEA)占溶剂水的质量百分含量为1.0～12.0％；表面活性剂2-辛基十二烷基硫酸钠(GC20S)的浓度为3.4×10-6～30×10-6mol/L。
本发明采用的脱硫剂脱硫效果验证装置包括高压气瓶、调压阀、流量计、控制阀、压力、温度变送器、脱硫液槽、脱硫塔、泵等。由高压气瓶作为二氧化硫气源，二氧化硫含量为5wt％，其余为氮气。气瓶压力为8MPa，经调压阀调到适当压力，用流量计计量气体流量。由压力、温度变送器监测脱硫塔内的温度和压力。甲基二乙醇胺为分析纯。由加热器来控制水槽中脱硫液温度，从而调节脱硫塔内温度。由数据采集系统和计算机采集数据。该系统工作温度范围为5℃～80℃。
制备和验证步骤如下：
1)在脱硫液槽内将甲基二乙醇胺和2-辛基十二烷基硫酸钠按上述比例在水中混合，形成水溶液。
2)用泵将脱硫液打到脱硫塔内循环20分钟。同时启用加热器，使脱硫剂温度稳定在预定值。系统温度在5℃～80℃之间。
3)打开控制阀，把高压烟气充入脱硫塔，通过调压阀将反应系统压力维持在实验所需的压力，烟气流量达到预定值。
4)在脱硫塔出口取样分析脱硫效果。
5)抽取吸收了SO2的脱硫液，在一定温度下进行解吸再生。
本发明的有益效果：
(1)脱硫效果好
复合脱硫剂有效的降低了表面张力。通过表面张力测定，在同样温度条件下复合脱硫剂比单一成分MDEA表面张力降低20～30％，使气体容易形成小气泡，有效地增大了气液比表面积，提高了传质速率，使脱硫效率达95％以上。
(2)应用广泛
可在烟气脱硫脱硝、天然气脱硫脱碳等领域得到广泛应用。
(3)成本低，经济性好
本发明的复合脱硫剂成本低，用量少，脱硫效率高，可再生。有效地提高了脱硫生产的经济效益。将SO2解吸出来，能实现资源化利用。
附图说明
图1烟气脱硫工艺流程图；
1.气瓶；2.压力计；3.流量计；4.气体分布器；5.脱硫液箱；6.泵；7.脱硫塔；8.色谱仪
具体实施方式
如图1所示。按甲基二乙醇胺(MDEA)占溶剂的质量百分含量为1.0～12.0％，表面活性剂2-辛基十二烷基硫酸钠(GC20S)的浓度为3.4×10-6～30×10-6mol/L配置脱硫液。含SO2为5wt％的烟气经过流量计3计量流量，流量设定为2m3/h，4m3/h，6m3/h，8m3/h。气体计量后进入脱硫塔7，脱硫塔直径100mm，高1500mm。在脱硫塔底部安装的气体分布器4可将气体形成气泡。脱硫液箱5内装有电加热器，可以改变液体温度，本实施例中设定温度25℃。通过泵6打循环，烟气中的SO2在脱硫塔7内被脱硫液吸收。净化后的烟气流出脱硫塔7。在上述条件下连续运行2小时，脱硫效率在91.2％～96.7％范围内。
抽取吸收了SO2的脱硫液50ml，分别在85℃和95℃下进行解吸再生，经过1小时的解吸实验表明解吸率可达96％～97％以上。
Claims (2)
1.一种复合型烟气脱硫剂的制备方法，其特征在于：在甲基二乙醇胺(MDEA)的水溶液中加入表面活性剂降低表面张力，使气体容易形成小气泡，有效地增大了气液比表面积，提高了传质速率；表面活性剂为2-辛基十二烷基硫酸钠，表面活性剂2-辛基十二烷基硫酸钠(GC20S)的浓度为3.4×10-6～30×10-6mol/L；甲基二乙醇胺(MDEA)占溶剂水的质量百分含量为1.0～12.0％。
2.采用权利要求1所述方法制备的复合型烟气脱硫剂，为由甲基二乙醇胺(MDEA)与作为表面活性剂的2-辛基十二烷基硫酸钠在常温下混合而成的混合水溶液；其中甲基二乙醇胺(MDEA)占溶剂水的质量百分含量为1.0～12.0％；表面活性剂2-辛基十二烷基硫酸钠(GC20S)的浓度为3.4×10-6～30×10-6mol/L。
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