CN103084055A - 一种脱硫添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱硫添加剂，所述脱硫添加剂的成分及各成分的重量百分比是：碳酸钠：20-25％；氧化镁：10-15％；硫酸镁：20-25％；己二酸：15-18％；羧甲基纤维素钠：15-18％；硬脂酸钠：5-10％。本发明提供的脱硫添加剂，属于复合型脱硫添加剂，将有机组合物与无机组合物混合，提高石灰石的溶解度和SO2的吸收率，从而提高脱硫效率。

Description

一种脱硫添加剂
技术领域
本发明涉及一种湿法脱硫工艺，特别涉及一种脱硫添加剂。
背景技术
传统湿法脱硫工艺中，主要采用石灰石-石膏脱硫法，其工作原理是用石灰石作为吸收剂，吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，亚硫酸钙在氧化塔内被压缩空气氧化成硫酸钙，即石膏。传统的石灰石-石膏脱硫方法中，作为吸收剂的石灰石成本低，且脱硫副产品可综合利用，因此该脱硫方法应用较广。
但是，石灰石的溶解度低，溶解速度慢，影响脱硫效率；加上目前燃煤煤质差，特别是燃煤硫份高且波动大的情况，使得电站煤粉锅炉的烟气含硫量逐渐升高，从而使脱硫系统的脱硫效率降低。
发明内容
本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种能提高烟气脱硫效率的脱硫添加剂。
本发明的技术方案是：
一种脱硫添加剂，所述脱硫添加剂的成分及各成分的重量百分比是：
碳酸钠：20-25％；氧化镁：10-15％；硫酸镁：20-25％；己二酸：15-18％；羧甲基纤维素钠：15-18％；硬脂酸钠：5-10％。
进一步地，所述脱硫添加剂的成分及各成分的重量百分比是：
碳酸钠：20-23％；氧化镁：12-15％；硫酸镁：22-25％；己二酸：15-17％；羧甲基纤维素钠：15-18％；硬脂酸钠：7-10％。
本发明提供的脱硫添加剂，具有如下优点：
1、脱硫效率高。本发明提供的脱硫添加剂，属于复合型脱硫添加剂，将有机组合物与无机组合物混合，提高吸收剂石灰石的脱硫效率。其中，添加剂中的无机物选用碳酸钠、氧化镁和硫酸镁，可以改变脱硫剂浆液的离子平衡，强化脱硫过程，脱硫过程的具体的反应式如下：
Figure BDA0000103673960000011
Figure BDA0000103673960000012
Figure BDA0000103673960000021
Figure BDA0000103673960000023
Figure BDA0000103673960000025
硫酸镁的加入，使浆液中生成中性物质MgSO3，能够有效地提高脱硫系统中SO3 2-的浓度，有效促进SO2的吸收和石灰石的溶解，从而改善浆液的传质性能，提高SO2的吸收率；氧化镁在浆液中会缓慢溶解于水，并与SO4 2-生成硫酸镁，补充硫酸镁有效成分在吸收SO2过程中发生化学反应产生的损耗。同样，碳酸钠的加入，能加速SO2的溶解速率，提高脱硫效率。
脱硫添加剂中的有机物为己二酸、羧甲基纤维素钠和硬脂酸钠，作为活性剂，在脱硫浆液中能稳定作用。脱硫过程中，气相表面与液膜界面，溶解的SO2与水反应解出H+；在液膜和液相主体边界，有机物中的R(COO-)n与H+反应生成R(COOH)n，使得H+被传递到液相主体，液膜中H+浓度降低促进了SO2的溶解，同时缓冲pH值下降速度；在固相表面和液膜界面，溶解的CO3 2-与离解的H+反应生成HCO3 -；液相主体内，H+与HCO3 -反应生成CO2和H2O，随着反应的发生，液相主体中HCO3 -浓度降低，从而促进了碳酸钙的溶解，各相相互作用，保证脱硫系统稳定、高效运行，提高脱硫效率。反应方程式原理如下：
有机羧酸电离生成H+：
Figure BDA0000103673960000026
烟气中SO2溶解水合电离生成H+：
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3→2H++SO3 2-
H+重新与有机羧酸盐结合生成有机羧酸：
Figure BDA0000103673960000027
碳酸钙的溶解：
Figure BDA0000103673960000028
Figure BDA0000103673960000029
Figure BDA00001036739600000210
有机物在浆液中能缓冲脱硫塔内浆液的pH值，使石灰石的溶解速率与SO2的吸收速率达到综合最佳状态，提高石灰石的利用率和SO2的脱除率。
硬脂酸钠用作消泡剂，主要抑制有机酸类物质造成吸收塔浆液起泡，防止起泡造成浆液溢流。
使用本发明提供的脱硫添加剂，在吸收塔入口SO2浓度超出设计值50％时，吸收塔出口的SO2浓度能实现达标排放，脱硫效率达95％以上。
2、添加剂添加量少，成本低。脱硫添加剂选用常见的几种有机物和无机物组合使用，配方简单，脱硫添加剂使浆液的气液相、液固相、液相主体间均能强化反应进行，有利于脱硫效率的提高。经测试，正常应用工况下，添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之三至万分之四，脱硫添加剂的成本低。
同时，石灰石的利用率高，在使用过程中可大大降低石灰石的使用量，脱硫剂的使用成本低。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明技术方案做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000031
脱硫添加剂的使用方法如下：
a、将上述脱硫添加剂加入到石灰石浆液中，搅拌均匀；
b、将含有上述脱硫添加剂的石灰石浆液喷入到吸收塔内，与烟气接触，吸收SO2。
将上述脱硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2200mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为70.4m3，脱硫效率为96.8％，液气比为9.90，钙硫比为1.075，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之三。
实施例2
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000041
硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2400mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为100.8m3，脱硫效率为95.8％，液气比为9.98，钙硫比为1.05，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之四。
实施例3
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000042
硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2350mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为105.75m3，脱硫效率为95.5％，液气比为10.0，钙硫比为1.06，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之四。
实施例4
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000043
Figure BDA0000103673960000051
硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2500mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为87.5m3，脱硫效率为96.5％，液气比为9.85，钙硫比为1.05，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之三。
实施例5
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000052
硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2400mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为112.8m3，脱硫效率为95.3％，液气比为10.1，钙硫比为1.1，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之三。
实施例6
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000053
硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2100mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为105m3，脱硫效率为95％，液气比为9.86，钙硫比为1.04，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之三。
实施例7
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000061
硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2280mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为104.88m3，脱硫效率为95.4％，液气比为9.87，钙硫比为1.07，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之四。
实施例8
脱硫添加剂中各组分及各组分的重量百分比是：
(总重量为1000g)
Figure BDA0000103673960000062
硫添加剂应用到入口烟气SO2的浓度设计值为1584mg/Nm3的脱硫系统中，脱硫系统的入口烟气SO2的浓度实际值为2385mg/Nm3时，出口烟气中SO2的浓度为116.87m3，脱硫效率为95.1％，液气为10.05，钙硫比为1.08，脱硫添加剂的使用量为石灰石浆液的万分之三。

Claims (2)

1.一种脱硫添加剂，其特征在于，所述脱硫添加剂的成分及各成分的重量百分比是：
碳酸钠：20-25％；
氧化镁：10-15％；
硫酸镁：20-25％；
己二酸：15-18％；
羧甲基纤维素钠：15-18％；
硬脂酸钠：5-10％。
2.根据权利要求1所述的脱硫添加剂，其特征在于，所述脱硫添加剂的成分及各成分的重量百分比是：
碳酸钠：20-23％；
氧化镁：12-15％；
硫酸镁：22-25％；
己二酸：15-17％；
羧甲基纤维素钠：15-18％；
硬脂酸钠：7-10％。
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