CN102580514A

CN102580514A - 强化湿法烟气脱硫工艺添加剂

Info

Publication number: CN102580514A
Application number: CN2012100491413A
Authority: CN
Inventors: 田民格; 刘含雷; 孙丰海
Original assignee: JINING SCINTIFIC GREEN WATER-TREATING CO LTD
Current assignee: JINING SCINTIFIC GREEN WATER-TREATING CO LTD
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明属于石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺技术领域，特别涉及一种强化湿法烟气脱硫工艺添加剂。其包括以下质量百分含量的组分：混合有机酸35～45％，有机酸盐5～10％，表面活性剂6～9％，重金属盐1～6％，阻垢分散剂35～45％；混合有机酸包括己二酸；其中己二酸在混合有机酸中的质量百分含量≥50％。本发明可以在强化湿法烟气脱硫工艺中添加使用，可以提高系统脱硫效率、降低能耗、强化氧化、改善石膏品质、抑制系统结垢，从而达到节能降耗、废物回用的目的。

Description

强化湿法烟气脱硫工艺添加剂

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，特别涉及一种强化湿法烟气脱硫工艺添加剂。

背景技术

电厂烟气脱硫最常用的方法是石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺，这种方法工艺简单、造价低。但是单纯的石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺在运行过程中存在系统结垢腐蚀、GGH堵塞、吸收塔浆液溢流等问题，难以满足含硫煤质不稳定、降能耗、脱硫效率高、副产石膏品质高等要求。

为了强化脱硫效果，防止系统结垢，改善石膏品质，降低能耗，稳定系统，目前多采用向脱硫体系内投入添加剂的方法来达到提高碳酸钙溶解性、降低钙硫比、防止垢的形成以及抑制溢流的目的。但是，现有的添加剂有的作用单一，有的会引起脱硫石膏结晶不良，并不能同时解决脱硫效率下降、系统结垢和溢流的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其在强化湿法烟气脱硫工艺中添加使用，可以提高系统脱硫效率、降低能耗、强化氧化、改善石膏品质、抑制系统结垢，从而达到节能降耗、废物回用的目的。

本发明的技术方案是：一种强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，包括以下质量百分含量的组分：混合有机酸35～45％，有机酸盐5～10％，表面活性剂6～9％，重金属盐1～6％，阻垢分散剂35～45％；

所述混合有机酸包括己二酸；其中己二酸在混合有机酸中的质量百分含量≥50％。所述己二酸由纯己二酸和尼龙酸中含有的己二酸组成。

所述有机酸盐选自甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、己二酸钠或柠檬酸钠中的一种或几种的混合物。有机酸盐优选柠檬酸钠。

为了提高碳酸钙的溶解性以及增强二氧化硫的溶解性，体系pH必须控制在合适的范围内，一般在4.5～6.5，在5.2～6.0时脱硫效率最大。当系统偏酸时，碳酸钙溶解性增大，但是二氧化硫溶解性降低，不利于二氧化硫的脱除；系统偏碱时，二氧化硫溶解性增加，但是碳酸钙的溶解性降低，也不利于二氧化硫的脱除。在不添加任何助剂时，体系的pH值会逐渐下降，下降到一定值时脱硫效率明显下降，不能满足工艺要求。因此，往体系内加入乙酸、丁二酸、己二酸、柠檬酸、尼龙酸以及对应的盐来维持体系的pH值，促进碳酸钙的溶解，从而提高脱硫效率。

有机酸比对应的盐缓冲能力强，促进碳酸钙溶解效果好，但是对脱硫效率的增强效果却不如相应的盐；常用的有机酸盐柠檬酸钠的缓冲能力要强于己二酸钠，有机酸己二酸脱硫强化效果最明显；柠檬酸钠螯合增容效果最好，价格也较为便宜。

添加剂中的柠檬酸(钠盐)、己二酸(钠盐)等不仅具有缓冲体系pH，促进石灰石溶解，强化脱硫，也具有抑制垢形成性能。

所述表面活性剂包括组分C与组分D；组分C为快速渗透剂；组分D选自十二烷基苯磺酸钠或聚硅氧烷其中的一种或两种的混合物；组分C与组分D的质量比为1∶0～1，优选1∶1；组分D优选十二烷基苯磺酸钠。

快速渗透剂，商业名称为快速渗透剂T，其化学名称为顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠。

除了体系pH值影响脱硫效率外，二氧化硫在气相液相间的传质阻力、石灰石表面的润湿性也影响着体系的脱硫效率。通过向体系加入适量HLB值在1～5的表面活性剂，如聚硅氧烷或十二烷基苯磺酸钠等，不仅降低了气液传质阻力、促进石灰石溶解，而且可以抑制由于大量气泡产生而产生的浆液溢流现象的发生。

所述重金属盐为硫酸锰。

重金属离子比如Cu²⁺、Ni⁺、Fe³⁺、Mn²⁺等有利于促进体系亚硫酸钙的氧化，从而可以提高空气中氧的利用率，改善石膏品质。最常用的也是效果比较明显的金属盐催化剂是硫酸锰。

所述阻垢分散剂为羟甲基纤维素羧酸钠，羟甲基纤维素羧酸钠为天然改性产物，其原料丰富、易得，并且成本相对低廉。

为了降低成本，复合添加剂中可以加一些比较便宜的阻垢分散剂如羟甲基纤维素羧酸钠。

强化湿法烟气脱硫工艺添加剂优选配方：混合有机酸45％，柠檬酸钠10％，快速渗透剂3.5％，十二烷基苯磺酸钠3.5％，硫酸锰3％，羟甲基纤维素羧酸钠35％。

上述强化湿法烟气脱硫工艺添加剂使用方法：常温常压下，用工艺水配制添加剂溶液，直接加入或者间歇加入浆池中。

浆液中复合添加剂加入量为200～1000mg/L，也就是每升浆液加入复合添加剂200～1000mg，具体用量应该根据工况进行调整。

本发明提供的可用于湿法脱硫工艺的复合添加剂的配制方法是：按质量配比称取一定质量的有机酸、有机酸盐、十二烷基苯磺酸钠、硫酸锰粉末混合均匀，在以上粉剂混合时喷撒快速渗透剂。

本发明的有益效果在于：在强化湿法烟气脱硫工艺中添加使用，可以提高系统脱硫效率、降低能耗、强化氧化、改善石膏品质、抑制系统结垢，从而达到节能降耗、废物回用的目的。具体如下：

1、配药简单，加药方便；

2、本发明提供的添加剂配方使脱硫系统维持在一个比较宽的pH值范围，有利于系统的稳定运行；

3、本发明提供的添加剂能够促进石灰石的溶解速度，提高其利用率；

4、本发明提供的添加剂能够促进二氧化硫在系统中的吸收，强化脱硫效率；

5、本发明提供的添加剂能够延长脱硫添加剂在系统内的有效含量；

6、本发明提供的添加剂使系统结垢较少，无明显腐蚀现象；

7、本发明提供的添加剂配方利用了工业生产中产生的废酸—尼龙酸，达到了废物利用的目的。

附图说明

图1是本发明中实施例1缓冲性能测试结果示意图。

其中，a、浓度为0.1mol/L(质量浓度为14.6g/L)的己二酸；b、调节成弱酸性的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂；c、浓度为0.1mol/L柠檬酸。

具体实施方式

以下结合实施例具体说明本发明。

实施例1：

配制强化湿法烟气脱硫工艺添加剂：

配方：混合有机酸45％，柠檬酸钠10％，表面活性剂7％，硫酸锰3％，羟甲基纤维素羧酸钠35％。

混合有机酸由纯己二酸和尼龙酸组成；其中尼龙酸中包含下述质量百分含量的组分：丁二酸26.19％，戊二酸59.62％，己二酸10.76％，水1.57％，杂质余量。纯己二酸的加入量要保证己二酸在混合有机酸中的质量百分含量≥50％。

表面活性剂由快速渗透剂和十二烷基苯磺酸钠组成，两者的质量比为1∶1。

缓冲性能测试：配制浓度为0.1mol/L(质量浓度为14.6g/L)的己二酸(a)，取上述制得的添加剂并调节成弱酸性，其质量浓度为14.6g/L(b)，选取浓度为0.1mol/L柠檬酸(c)，用0.5mol/L的氢氧化钠溶液滴定，实验结果如图1所示。可以看出复合添加剂具有很好的缓冲能力。

溶解性测定：参照标准《中华人民共和国电力行业标准---烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定(DL/T943---2005)》，在石灰石溶解速度平台上测定石灰石的溶解速度。在石灰石浆液浓度大约10％的测试液中分别加入200ppm、400ppm、800ppm、1000ppm复合添加剂，石灰石相对溶解速度分别提高1.2、1.6、2.2、2.6倍。

在某一个正在使用某一品牌湿法脱硫添加剂电厂脱硫系统中，改用实施例1制得的添加剂，加料800ppm，运行一段时间，脱硫效率由原来的91％提高到95％，使用1个月，系统运行正常。

实施例2：

配制强化湿法烟气脱硫工艺添加剂：

配方：混合有机酸35％，柠檬酸钠10％，表面活性剂7％，硫酸锰3％，羟甲基纤维素羧酸钠45％。

在某一个正在使用某一品牌湿法脱硫添加剂电厂脱硫系统中，改用实施例2制得的添加剂，加料1000ppm，运行一段时间，脱硫效率达到93.5％，使用1个月，系统运行正常。

实施例3：

配制强化湿法烟气脱硫工艺添加剂：

配方：混合有机酸40％，柠檬酸钠10％，表面活性剂7％，硫酸锰3％，羟甲基纤维素羧酸钠40％。

在某一个正在使用某一品牌湿法脱硫添加剂电厂脱硫系统中，改用实施例3制得的添加剂，加料1000ppm，运行一段时间，脱硫效率达到94％，使用1个月，系统运行正常。

实施例4：

配制强化湿法烟气脱硫工艺添加剂：

在某一个正在使用某一品牌湿法脱硫添加剂电厂脱硫系统中，改用实施例4制得的添加剂，加料400ppm，运行一段时间，脱硫效率达到92.5％，使用1个月，系统运行正常。

Claims

1.一种强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：混合有机酸35～45％，有机酸盐5～10％，表面活性剂6～9％，重金属盐1～6％，阻垢分散剂35～45％；

所述混合有机酸包括己二酸；其中己二酸在混合有机酸中的质量百分含量≥50％。

2.根据权利要求1所述的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，所述己二酸由纯己二酸和尼龙酸中含有的己二酸组成。

3.根据权利要求1所述的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，所述有机酸盐选自甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、己二酸钠或柠檬酸钠中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求3所述的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，所述有机酸盐为柠檬酸钠。

5.根据权利要求1所述的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，所述表面活性剂包括组分C与组分D；

所述组分C为快速渗透剂；

所述组分D选自十二烷基苯磺酸钠或聚硅氧烷其中的一种或两种的混合物；

所述组分C与组分D的质量比为：1∶0～1。

6.根据权利要求5所述的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，所述组分D为十二烷基苯磺酸钠。

7.根据权利要求1所述的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，所述重金属盐为硫酸锰。

8.根据权利要求1所述的强化湿法烟气脱硫工艺添加剂，其特征在于，所述阻垢分散剂为羟甲基纤维素羧酸钠。