CN102489133A - 湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂及其使用方法，石灰为30%—70%，甲酸钠15%—40%，消泡剂15%—40%。浆液稳定剂使用方法：在脱硫塔外部将浆液稳定剂用水或脱硫浆液配制成质量浓度为10%—30%的均匀液体，用泵打入浆液循环泵的入口，经过浆液循环泵和浆液雾化喷淋装置，依次进入吸收区和反应区与烟气和脱硫浆液发生物理化学作用，脱硫浆液稳定剂有效作用的浓度范围为200—1000mg/L。该脱硫浆液稳定剂的使用可以有效稳定脱硫过程中浆液的pH值、抑制脱硫浆液泡沫的产生、提高脱硫效率、降低烟气中硫酸酸雾的排放。

Description

湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及湿法石灰石烟气脱硫，具体来说是涉及一种石灰石湿法烟气脱硫浆液稳定剂及其使用方法。
背景技术
燃煤电厂排放的SO2是大气污染物主要来源和导致酸雨的主要因素。湿法石灰石—石膏烟气脱硫技术具有工艺成熟、脱硫效率高、运行可靠、副产品可综合利用等优点，是当前世界上应用最为广泛的烟气脱硫工艺。
由于煤炭市场的变化，火电厂实际燃烧煤种来源广、变化多、杂质多，实际燃煤含硫量与设计煤种含硫量差异很大，烟气性质及烟气中SO2含量波动大，会导致脱硫系统超负荷运行、浆液容易起泡、浆液pH值下降、脱硫效率下降等问题，严重影响烟气中SO2的达标排放。
为控制火电厂烟气中氮氧化物的排放，部分火电厂加装了烟气脱硝系统，常见的烟气脱硝工艺采取选择性催化还原（SCR）工艺。该工艺中需要用到大量的金属氧化物催化剂，催化剂能将烟气中的SO2氧化成SO3，SO3在烟道尾部会形成非常细小的硫酸酸雾，湿法石灰石—石膏脱硫工艺对这种硫酸酸雾几乎没有去除能力，会造成下游设备腐蚀和酸雾的排放。
发明内容
本发明目的是提供一种湿法石灰石烟气脱硫工艺中使用的脱硫浆液稳定剂，用于稳定脱硫浆液pH值、抑制脱硫浆液泡沫的产生、降低硫酸酸雾的排放、提高脱硫效率。本发明还提供该脱硫浆液稳定剂的使用方法。
一种湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂，其特征在于：脱硫浆液稳定剂由石灰、甲酸钠、消泡剂组成，各组成成分及其质量百分比为：石灰30%—70%、甲酸钠15%—40%、消泡剂15%—40%。
石灰为生石灰或消石灰。
消泡剂为有机硅聚醚固体复合物，该有机硅聚醚固体复合物由30%聚二甲基硅油、10%聚醚、30%碳酸钠、30%硅酸钠混合，再将混合物干燥粉碎而成。
湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂的使用方法为：在脱硫塔外部将浆液稳定剂用水或脱硫浆液配制成质量浓度为10%—30%的均匀液体，用泵打入浆液循环泵的入口，经过浆液循环泵和浆液雾化喷淋装置，依次进入吸收区和反应区与烟气和脱硫浆液发生物理化学作用，脱硫浆液稳定剂有效作用的浓度范围为200—1000mg/L。脱硫浆液稳定剂的具体组成根据脱硫机组的状态进行选择，最佳使用浓度根据试验结果确定。
湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂应用能够达到稳定脱硫浆液pH值、抑制脱硫浆液泡沫的产生、降低硫酸酸雾的排放、提高脱硫效率的效果。其作用机理如下：
1、烟气中SO2异常增大和添加有机酸类脱硫增效剂是石灰石脱硫浆液pH值降低的常见原因，本发明所涉及脱硫浆液稳定剂含有Ca(OH)2，其能够中和过量的H+离子，稳定脱硫浆液pH值。
2、有机硅聚醚复合物由亲水性强、抑泡持久的聚醚和疏水性强、破泡迅速的有机硅复合而成，能有效防止脱硫浆液泡沫的产生。
3、湿法石灰石—石膏脱硫工艺对细小的硫酸酸雾几乎没有去除能力，会造成下游设备腐蚀和酸雾的排放。脱硫浆液稳定剂经过浆液循环泵和浆液雾化喷淋装置，在吸收塔的固、液、气三相反应的吸收区，脱硫浆液稳定剂中的Ca(OH)2，能够与硫酸酸雾发生反应，降低硫酸酸雾的排放。
4、湿法石灰石—石膏脱硫工艺中，影响脱硫反应速率的主要控制步骤是气液两相界面处的传质过程，脱硫浆液稳定剂中的甲酸钠能够改善脱硫化学反应传质过程，提高反应活性，减少石灰石用量，提高脱硫效率。
具体实施方式
实施例1
本实施例的脱硫浆液稳定剂由消石灰、甲酸钠、消泡剂组成，各组成成分及其质量百分比为：消石灰55%，甲酸钠23%，消泡剂22%。
某燃煤电厂660MW配备SCR的湿法石灰石脱硫机组，添加上述组成比例的脱硫浆液稳定剂，稳定剂加入量700 mg/L，加入脱硫稳定剂前脱硫效率91.5—92.3%，脱硫系统排出烟气中SO3含量49.4mg/m3，同等运行工况下，加入浆液稳定剂后脱硫效率94.2—95.7%，排出烟气中SO3含量11.2 mg/m3，浆液无起泡现象。
实施例2
本实施例的脱硫浆液稳定剂由消石灰、甲酸钠、消泡剂组成，各组成成分及其质量百分比为：消石灰52%，甲酸钠30%，消泡剂17%。
某燃煤电厂湿法石灰石脱硫机组由于燃煤含量硫分高，脱硫吸收塔容积设计有限，常采用以己二酸为主要成分的二元羧基酸脱硫增效剂以提高脱硫效率，但以有机酸为主体的脱硫增效剂会使得脱硫浆液pH值由5.4下降至5.1左右，当烟气中SO2含量波动时，常导致pH值难以稳定，脱硫系统不能正常运行。添加上述组成比例的脱硫浆液稳定剂，稳定剂加入量900 mg/L，加入脱硫稳定剂前脱硫效率88.1—91.5%，脱硫浆液pH值5.0—5.2，加入浆液稳定剂后脱硫效率90.3—93.5%，脱硫浆液pH值5.3—5.4，对烟气中SO2含量波动的适应性明显增强。
实施例3
本实施例的脱硫浆液稳定剂由消石灰、甲酸钠、消泡剂组成，各组成成分及其质量百分比为：消石灰50%，甲酸钠30%，消泡剂20%。
某燃煤电厂350MW没有配备脱硝系统的湿法石灰石脱硫机组，添加上述组成比例的脱硫浆液稳定剂，稳定剂加入量700 mg/L，加入脱硫稳定剂前脱硫效率88.9—91%，脱硫系统排出烟气中SO3含量36.8 mg/m3，同等运行工况下，加入浆液稳定剂后脱硫效率93.9—95.1%，排出烟气中SO3含量9.9 mg/m3。
实施例4
本实施例的脱硫浆液稳定剂由消石灰、甲酸钠、消泡剂组成，各组成成分及其质量百分比为：生石灰40%，甲酸钠30%，消泡剂30%。
某燃煤电厂300MW燃用高硫煤的湿法石灰石脱硫机组，添加上述组成比例的脱硫浆液稳定剂，稳定剂加入量1000 mg/L，加入脱硫稳定剂前脱硫效率84—92%，脱硫系统排出烟气中SO3含量64.3 mg/m3，同等运行工况下，加入浆液稳定剂后脱硫效率91.9—93.4%，排出烟气中SO3含量22.1 mg/m3。

Claims (4)

1. 一种湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂，其特征在于：脱硫浆液稳定剂由石灰、甲酸钠、消泡剂组成，各组成成分及其质量百分比为：石灰30%—70%、甲酸钠15%—40%、消泡剂15%—40%。
2. 根据权利要求1的一种湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂，其特征在于：石灰为生石灰或消石灰。
3. 根据权利要求1的一种湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂，其特征在于：消泡剂为有机硅聚醚固体复合物，该有机硅聚醚固体复合物由30%聚二甲基硅油、10%聚醚、30%碳酸钠、30%硅酸钠混合，再将混合物干燥粉碎而成。
4. 一种权利要求1所述的湿法石灰石烟气脱硫浆液稳定剂的使用方法，其特征在于：在脱硫塔外部将浆液稳定剂用水或脱硫浆液配制成质量浓度为10%—30%的均匀液体，用泵打入浆液循环泵的入口，经过浆液循环泵和浆液雾化喷淋装置，依次进入吸收区和反应区与烟气和脱硫浆液发生物理化学作用，脱硫浆液稳定剂有效作用的浓度范围为200—1000mg/L。
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