CN102019138B

CN102019138B - 用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂及其使用方法

Info

Publication number: CN102019138B
Application number: CN 201010551236
Authority: CN
Inventors: 陈传敏; 刘松涛
Original assignee: North China Electric Power University
Current assignee: North China Electric Power University
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: CN102019138A

Abstract

本发明属于石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术领域的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂及其使用方法。该复合添加剂的各组成成分及其质量百分比如下：尼龙酸为31％～45％、腐殖酸钠为31％～45％、有机硅消泡剂为6％～9％、甲酸钾为2％～5％、硫酸锰为2％～5％，对羟基苯甲酸为2％～5％。该复合添加剂可促进石灰石的溶解、减少石灰石用量；该复合添加剂还具有提高SO₂吸收反应的增强因子，加速SO₂气液迁移速度，促进SO₂在液膜中的吸收反应；还能抑制CaSO₃软垢的生成；还能提高石灰石浆液的pH值缓冲能力，减缓脱硫浆液在不断吸收SO₂过程中pH值快速下降；还具有防止脱硫浆液起泡溢流的作用。

Description

用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂及其使用方法

技术领域

本发明属于石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术领域，特别涉及一种提高系统脱硫效率、防止系统结垢、防止脱硫塔内起泡溢流现象的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂及其使用方法。

背景技术

二氧化硫控制方法多种多样，世界各国研究开发的二氧化硫控制技术达200多种，在燃煤烟气脱硫方法中，石灰石-石膏湿法脱硫技术，因石灰石价廉易得、脱硫效率高、技术成熟、设备投运率高、机组适应性强、脱硫副产品可进行综合利用等优点，从而在全世界范围内得到广泛应用。目前，该方法经过不断改进，造价也有了大幅度地下降，目前火力发电厂脱硫系统大部分采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。但是石灰石石膏湿法脱硫在运行过程中也存在一些问题，如系统结垢腐蚀、GGH堵塞、吸收塔浆液溢流等。初期建设的脱硫系统，在烟气量、灰份、含硫量往往选择过小；再者，随着煤炭大量的开采以及电力煤炭市场的紧张，低热值、高含硫量的原煤在市场中的占有率越来越高，有的电厂入厂煤的含硫量远高于脱硫装置的设计值。使得脱硫装置入口二氧化硫浓度、烟尘浓度、烟气量超出设计值较多，脱硫装置的脱硫能力不能满足实际需要，系统不能连续、稳定运行。有的电厂还把电厂工业废水用作脱硫系统的补水，因为电厂工业废水中含有一些其他离子、油脂等杂质，往往引起脱硫系统起泡溢流和脱硫石膏品质下降等问题。当系统的脱硫容量不能满足现状时，电厂必要时需对脱硫塔和系统进行整体改造，造成资源很大的浪费。在不对原有脱硫设备进行改造升级的前提下，应用添加剂来提高设备的脱硫效率是非常有效的做法。

可用于湿法脱硫的添加剂主要有无机添加剂、有机添加剂两大类。研究表明，脱硫添加剂不仅能提高脱硫效率、促进石灰石溶解，而且还具有抑制亚硫酸钙在设备内的结垢。然而，现有添加剂往往会引起脱硫石膏结晶不良，影响脱硫石膏的后续综合利用；有的脱硫添加剂作用单一，并不能同时解决脱硫效率下降、系统结垢和溢流问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中的多功能复合添加剂及其使用方法。

用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂，其特征在于：该复合添加剂由以下成分组成：尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸，各组成成分及其质量百分比如下：尼龙酸为31％～45％、腐殖酸钠为31％～45％、有机硅消泡剂为6％～9％、甲酸钾为2％～5％、硫酸锰为2％～5％，对羟基苯甲酸为2％～5％。

进一步的，复合添加剂中优选的尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸的质量百分比分别为35％～42％、35％～42％、7％～8％、3％～5％、3％～5％、3％～5％。

更进一步的，复合添加剂中尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸的最优选的质量百分比分别为：40％、40％、8％、4％、4％、4％。

所述尼龙酸是一种混酸，尼龙酸中己二酸含量大于50％。

所述有机硅消泡剂优选改性聚硅氧烷。

上述用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂的使用方法，其特征在于：常温常压下，在石灰石浆液中加入所述的复合添加剂。

每升浆液中复合添加剂加入量为400～1000mg/L，即，每升浆液中加入400～1000mg复合添加剂。

所述复合添加剂一次性加入或者间歇加入石灰石浆液中。

可在石灰石循环浆液池的任意位置加入所述复合添加剂。

本发明所提供的可用于湿法脱硫工艺的复合添加剂的配制方法为：按质量配比称取尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸，混合均匀。

本发明的有益效果：该复合添加剂可促进石灰石的溶解、提高CaCO₃利用率，减少石灰石用量；该复合添加剂还具有提高SO₂吸收反应的增强因子，加速SO₂气液迁移速度，促进SO₂在液膜中的吸收反应；该复合添加剂还能促进CaSO₃的氧化速度，抑制CaSO₃软垢的生成；该复合添加剂还能提高石灰石浆液的pH值缓冲能力，减缓脱硫浆液在不断吸收SO₂过程中pH值快速下降；该复合添加剂还具有防止脱硫浆液起泡溢流的作用。

具体表现在以下几个方面：

1、复合添加剂配制简单，加药方便。

2、促进石灰石的溶解，提高石灰石的钙利用率

3、促进SO₂在液膜中的吸收，提高系统脱硫效率

4、稳定脱硫浆液pH值，便于系统运行。

5、防止脱硫系统结垢，防止系统起泡溢流。

附图说明

图1是复合添加剂的加入对石灰石浆液pH值的影响。

具体实施方式

实施例1

本实施例的复合添加剂由以下成分组成：尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸，复合添加剂中尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸的最优选的质量百分比分别为：40％、40％、8％、4％、4％、4％，所述有机硅消泡剂为改性聚硅氧烷，所述尼龙酸中己二酸含量大于50％。

取80g碳酸钙，100g亚硫硫酸钙溶于1L去离子水中，分别添加取不同质量的复合添加剂，用稀硫酸滴定的方法，在碳酸钙溶解速度测定实验台上测定石灰石的溶解速度，实验表明，加入400mg/L的复合添加剂使得石灰石的溶解速度提高1.4倍，添加700mg/L的复合添加剂，石灰石的溶解速度提高1.9倍，添加1000mg/L的复合添加剂，石灰石的溶解速度提高2.1倍。

实施例2

本实施例的复合添加剂由以下成分组成：尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸，复合添加剂中尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸的最优选的质量百分比分别为：40％、40％、8％、4％、4％、4％，所述有机硅消泡剂为改性聚硅氧烷，所述尼龙酸中己二酸含量大于50％。。

取4g碳酸钙，5g硫酸钙与400ml去离子水混合，加入复合添加剂20mg与混合液中，用0.95mol/L稀硫酸和同样的滴定速度滴定，浆液pH值随滴定时间的变化规律如图1所示。该图说明，复合添加剂对浆液pH有缓冲作用，便于系统运行。

实施例3

在石灰石石膏脱硫实验系统石灰石浆液中加入脱硫复合添加剂，加入量为400mg/L。实测24小时系统脱硫效率为93％以上，比不加脱硫复合添加剂时提高5％。

实施例4

本实施例的复合添加剂由以下成分组成：尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸，各组成成分及其质量百分比如下：尼龙酸为35％、腐殖酸钠为45％、有机硅消泡剂为8％、甲酸钾为5％、硫酸锰5％，对羟基苯甲酸2％，所述有机硅消泡剂为改性聚硅氧烷，所述尼龙酸中己二酸含量大于50％。。

在某电厂脱硫系统石灰石浆液中加入800mg/L的脱硫复合添加剂，实测24小时系统脱硫效率可达94％以上，比不加脱硫复合添加剂时提高6％。

实施例5

本实施例的复合添加剂由以下成分组成：尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸，各组成成分及其质量百分比如下：尼龙酸为45％、腐殖酸钠为35％、有机硅消泡剂为7％、甲酸钾为5％、硫酸锰5％，对羟基苯甲酸3％，所述有机硅消泡剂为改性聚硅氧烷，所述尼龙酸中己二酸含量大于50％。。

在某电厂脱硫系统石灰石浆液中加入脱硫复合添加剂，加入量为1000mg/L，实测24小时系统脱硫效率可达94.5％以上，比不加脱硫复合添加剂时提高6％。

Claims

1.用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂，其特征在于：该复合添加剂由以下成分组成：尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸，各组成成分及其质量百分比如下：尼龙酸为31％～45％、腐殖酸钠为31％～45％、有机硅消泡剂为6％～9％、甲酸钾为2％～5％、硫酸锰为2％～5％，对羟基苯甲酸为2％～5％；所述尼龙酸是一种混酸，尼龙酸中己二酸含量大于50％；所述有机硅消泡剂为改性聚硅氧烷。

2.根据权利要求1所述的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂，其特征在于：所述尼龙酸的质量百分比为35％～42％。

3.根据权利要求1所述的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂，其特征在于：所述腐殖酸钠的质量百分比为35％～42％。

4.根据权利要求1所述的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂，其特征在于：所述有机硅消泡剂的质量百分比为7％～8％，所述甲酸钾的质量百分比为3％～5％，所述硫酸锰的质量百分比为3％～5％，所述对羟基苯甲酸的质量百分比为3％～5％。

5.根据权利要求1所述的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂，其特征在于：所述复合添加剂中尼龙酸、腐殖酸钠、有机硅消泡剂、甲酸钾、硫酸锰和对羟基苯甲酸的质量百分比分别为：40％、40％、8％、4％、4％、4％。

6.权利要求1至5任意一个权利要求所述的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂的使用方法，其特征在于：常温常压下，在石灰石浆液中加入所述的复合添加剂，所述复合添加剂一次性加入或者间歇加入石灰石浆液中。

7.根据权利要求6所述的用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂的使用方法，其特征在于：每升浆液中复合添加剂加入量为400～1000mg/L，即，每升浆液中加入400～1000mg复合添加剂。