CN102284242A - 用于多种污染物协同脱除的复合添加剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及添加剂及其制备方法，尤其涉及一种用于多种污染物协同脱除的复合添加剂及制备方法。该用于多种污染物协同脱除的复合添加剂及制备方法，其组成是：复合增效剂50-65重量份，高效助溶剂10-25重量份，高效氧化剂5-15重量份，高效抗泡剂1-5重量份，高效缓蚀剂1-5重量份。本发明具有配方设计合理、能脱除多种污染物、除污效果好、节能环保、造价低、产品质量稳定、工艺设计合理、方法简单易操作的优点。

Description

用于多种污染物协同脱除的复合添加剂及制备方法

技术领域

本发明涉及添加剂及其制备方法，尤其涉及一种用于多种污染物协同脱除的复合添加剂及制备方法。

背景技术

煤在燃烧过程中会排放大量的粉尘、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等大气污染物，这些污染物对人类健康、生态环境及社会发展都造成了严重的危害。其中燃煤排放的SO₂量占各类污染源总排放量的87%，排放的NO_x占各类污染源总排放量的67%。随着我国二氧化硫排放量的增加，大气中的SO₂量远远高于环境承载能力，导致由SO₂引起的酸雨污染日益严重。燃煤带来的SO₂和酸雨污染不仅是中国大气环境污染的主要问题，目前还是制约经济协调稳定发展的重要环境因素。而且随着SO₂逐渐得到控制，NO_x对环境酸化的危害将会不断增长，NO_x将会逐渐成为我国第一大酸性污染气体。随着我国环保压力的增大，国家相关火电厂排放标准已经规定了火电厂NO_x排放的限值，可以预见，在不久的将来我国必然对其它污染物，如Hg、卤化物和氟化物等的排放进行强制性限制。

目前国内外较成熟的控制方法一般是采用多系统的单独脱除技术，这些技术的优点是对于每一种污染物都能达到很高的控制效率，而其缺点是要同时对多种污染物进行控制时，烟气净化处理系统庞杂，占地多，设备的投资和运行费用大。而对于旧电厂，由于其布置、运行特点或使用年限等特殊原因，决定了目前很难接受这种多种污染物分步控制的模式。因此需要从单一污染物治理向高效、低投资、低成本、多种污染物同时脱除转变，实现多种污染物的协同控制。从国家对火电厂烟气脱硫的宏观政策和我国火电发展的情况来看，湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺已经成为我国主导性的烟气脱硫技术，因此对现有湿法烟气脱硫技术进行改进来满足多种污染物协同脱除的联合脱除工艺是现有技术所不能解决和需要解决的技术问题，而高效添加剂又是实现湿式石灰石-石膏法多种污染物控制的关键技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种配方设计合理、能脱除多种污染物、除污效果好、节能环保、造价低、产品质量稳定的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种工艺设计合理、造价低、方法简单易操作的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种用于多种污染物协同脱除的复合添加剂及制备方法，其组成是：复合增效剂50-65重量份，高效助溶剂10-25重量份，高效氧化剂5-15重量份，高效抗泡剂1-5重量份，高效缓蚀剂1-5重量份。

作为优选，本发明所述的复合增效剂由己二酸、果酸、柠檬酸中的一种或几种组成。

作为优选，本发明所述的高效助溶剂由硫酸镁，硫酸钠、甲酸钠、己二酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种组成。

作为优选，本发明所述的高效氧化剂由亚氯酸盐、次氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐中的一种或几种组成。

作为优选，本发明所述的高效氧化剂由亚氯酸钠、次氯酸钠、高锰酸钾、重铬酸钠中一种或几种组成。

作为优选，本发明所述的高效抗泡剂为聚硅氧烷。

作为优选，本发明所述的高效缓蚀剂为聚磷酸盐。

作为优选，本发明所述的聚磷酸盐为聚磷酸钠组成。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还是一种用于多种污染物协同脱除的复合添加剂的制备方法，其制备的步骤为：

a、将复合增效剂和高效助溶剂在5℃-35℃下混合，搅拌0.3h-0.5h，制成混合液；

b、将高效抗泡剂和高效缓蚀剂一起加入混合液，搅拌0.5h-1h，制成二步混合液；

c、将高效氧化剂加入二步混合液，搅拌0.3h-0.5h。

本发明同已有的技术相比，具有以下优点和特点：本发明是通过向传统湿式石灰石-石膏法脱硫浆液中添加一种添加剂从而使湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术在脱硫的同时脱除烟气中的氮氧化物，金属汞，卤化物，氟化物四种污染物。其原理是利用添加剂中氧化剂将NOx和Hg⁰，氧化生成NO₂和Hg²⁺后经浆液吸收，同时通过HCl和HF与浆液组分反应，实现多种污染物的协同脱除。明显提高湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺的脱硫效率；对氮氧化物，汞，卤化物，氟化物具有较好的脱除效果；可以有效的防止浆液池起泡；有效的防止设备腐蚀；制备工艺简单、成本较低，可广泛应用于多种污染物协同脱除。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

本实施例的以下部分描述了：

实施例1

1）将己二酸和甲酸钠在5℃-35℃下混合，搅拌0.3h-0.5h；

2）将聚硅氧烷和聚磷酸钠一起加入步骤1）的混合液，搅拌0.5h-1h；

3）将亚氯酸钠加入步骤2）后的混合液，搅拌0.3h-0.5h。

4）将步骤3）后的混合液保存，即得到由复合增效剂、高效助溶剂、高效氧化剂、高效抗泡剂和高效缓蚀剂组成的用于多种污染物协同脱除的添加剂，以重量份计添加剂组成为：己二酸65重量份，甲酸钠25重量份，亚氯酸钠8重量份，聚硅氧烷1重量份，聚磷酸钠1重量份。

将实施例1中制得的添加剂进行添加剂活性实验，活性评价在直径为8.5cm，高度为13.5cm鼓泡反应器中进行。模拟烟气经质量流量计控制后混合，气体成分由芬兰OSEMOUNT公司制造的NGA 2000 MLT气体分析仪检测，检测其脱硫效率96%，脱硝效率为65%，脱汞效率55%，卤化物脱除效率95%，氟化物脱除效率95%。

实施例2

1）将果酸和硫酸钠在5℃-35℃下混合，搅拌0.3h-0.5h；

2）将聚硅氧烷和聚磷酸钠一起加入步骤1）的混合液，搅拌0.5h-1h；

3）将高锰酸钾加入步骤2）后的混合液，搅拌0.3h-0.5h。

4）将步骤3）后的混合液保存，即得到由复合增效剂、高效助溶剂、高效氧化剂、高效抗泡剂和高效缓蚀剂组成的用于多种污染物协同脱除的添加剂，以重量份计添加剂组成为：果酸60重量份，硫酸钠25重量份，高锰酸钾13重量份，聚硅氧烷1重量份，聚磷酸钠1重量份。

将实施例2中制得的添加剂进行添加剂活性实验，活性评价在直径为8.5cm，高度为13.5cm鼓泡反应器中进行。模拟烟气经质量流量计控制后混合，气体成分由芬兰OSEMOUNT公司制造的NGA 2000 MLT气体分析仪检测，检测其脱硫效率96%，脱硝效率为45%，脱汞效率75%，卤化物脱除效率95%，氟化物脱除效率95%。

实施例3

1）将己二酸、果酸和硫酸钠在5℃-35℃下混合，搅拌0.3h-0.5h；

2）将聚硅氧烷和聚磷酸钠一起加入步骤1）的混合液，搅拌0.5h-1h；

3）将亚氯酸钠、高锰酸钾加入步骤2）后的混合液，搅拌0.3h-0.5h。

4）将步骤3）后的混合液保存，即得到由复合增效剂、高效助溶剂、高效氧化剂、高效抗泡剂和高效缓蚀剂组成的用于多种污染物协同脱除的添加剂，以重量份计添加剂组成为：己二酸30重量份，果酸30重量份，硫酸钠25重量份，高锰酸钾3重量份，亚氯酸钠10重量份，聚硅氧烷1重量份，聚磷酸钠1重量份。

将实施例3中制得的添加剂进行添加剂活性实验，活性评价在直径为8.5cm，高度为13.5cm鼓泡反应器中进行。模拟烟气经质量流量计控制后混合，气体成分由芬兰OSEMOUNT公司制造的NGA 2000 MLT气体分析仪检测，检测其脱硫效率96%，脱硝效率为65%，脱汞效率72%，卤化物脱除效率95%，氟化物脱除效率95%。

实施例4

1）将己二酸、柠檬酸和硫酸钠、甲酸钠在5℃-35℃下混合，搅拌0.3h-0.5h；

2）将聚硅氧烷和聚磷酸钠一起加入步骤1）的混合液，搅拌0.5h-1h；

3）将亚氯酸钠、高锰酸钾加入步骤2）后的混合液，搅拌0.3h-0.5h。

4）将步骤3）后的混合液保存，即得到由复合增效剂、高效助溶剂、高效氧化剂、高效抗泡剂和高效缓蚀剂组成的用于多种污染物协同脱除的添加剂，以重量份计添加剂组成为：己二酸30重量份，柠檬酸30重量份，硫酸钠10重量份，甲酸钠15重量份，高锰酸钾3重量份，亚氯酸钠10重量份，聚硅氧烷1%，聚磷酸钠1%。

将实施例4中制得的添加剂进行添加剂活性实验，活性评价在直径为8.5cm，高度为13.5cm鼓泡反应器中进行。模拟烟气经质量流量计控制后混合，气体成分由芬兰OSEMOUNT公司制造的NGA 2000 MLT气体分析仪检测，检测其脱硫效率96.5%，脱硝效率为64%，脱汞效率74%，卤化物脱除效率95%，氟化物脱除效率95%。

实施例5

1）将柠檬酸、果酸和硫酸钠、甲酸钠在5℃-35℃下混合，搅拌0.3h-0.5h；

2）将聚硅氧烷和聚磷酸钠一起加入步骤1）的混合液，搅拌0.5h-1h；

3）将亚氯酸钠、高锰酸钾加入步骤2）后的混合液，搅拌0.3h-0.5h。

4）将步骤3）后的混合液保存，即得到由复合增效剂、高效助溶剂、高效氧化剂、高效抗泡剂和高效缓蚀剂组成的用于多种污染物协同脱除的添加剂，以重量份计添加剂组成为：柠檬酸30重量份，果酸30重量份，硫酸钠5重量份，甲酸钠20重量份，高锰酸钾5重量份，亚氯酸钠8重量份，聚硅氧烷1重量份，聚磷酸钠1重量份。

将实施例5中制得的添加剂进行添加剂活性实验，活性评价在直径为8.5cm，高度为13.5cm鼓泡反应器中进行。模拟烟气经质量流量计控制后混合，气体成分由芬兰OSEMOUNT公司制造的NGA 2000 MLT气体分析仪检测，检测其脱硫效率95.8%，脱硝效率为62%，脱汞效率80%，卤化物脱除效率95%，氟化物脱除效率95%。

下面的表1中体现了实施例6-21的组成，以下实施例的制备工艺步骤与前面的实施例相同。

表1：                                                

以上表1中的实施例，其脱硫效率大于90%，脱硝效率为大于40%，脱汞效率大于60%，卤化物脱除效率大于93%，氟化物脱除效率大于92%。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其配方、工艺所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于多种污染物协同脱除的复合添加剂及制备方法，其组成是：复合增效剂50-65重量份，高效助溶剂10-25重量份，高效氧化剂5-15重量份，高效抗泡剂1-5重量份，高效缓蚀剂1-5重量份。

2.根据权利要求1所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂，其特征是：所述的复合增效剂由己二酸、果酸、柠檬酸中的一种或几种组成。

3.根据权利要求1所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂，其特征是：所述的高效助溶剂由硫酸镁，硫酸钠、甲酸钠、己二酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种组成。

4.根据权利要求1所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂，其特征是：所述的高效氧化剂由亚氯酸盐、次氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐中的一种或几种组成。

5.根据权利要求4所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂，其特征是：所述的高效氧化剂由亚氯酸钠、次氯酸钠、高锰酸钾、重铬酸钠中一种或几种组成。

6.根据权利要求1所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂，其特征是：所述的高效抗泡剂为聚硅氧烷。

7.根据权利要求1所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂，其特征是：所述的高效缓蚀剂为聚磷酸盐。

8.根据权利要求7所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂，其特征是：所述的聚磷酸盐为聚磷酸钠组成。

9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的用于多种污染物协同脱除的复合添加剂的制备方法，其制备的步骤为：

a、将复合增效剂和高效助溶剂在5℃-35℃下混合，搅拌0.3h-0.5h，制成混合液；

b、将高效抗泡剂和高效缓蚀剂一起加入混合液，搅拌0.5h-1h，制成二步混合液；

c、将高效氧化剂加入二步混合液，搅拌0.3h-0.5h。