CN104190241A

CN104190241A - 一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂

Info

Publication number: CN104190241A
Application number: CN201410462683.2A
Authority: CN
Inventors: 董丽彦; 周欣; 刘辰; 刘玉朋; 张会来; 宋宝华; 唐丽; 邢瑞
Original assignee: Cecep Liuhe Talroad Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Cecep Liuhe Talroad Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2014-12-10

Abstract

本发明公开了一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，其特征在于由10％～70％(wt％)的助溶剂，1％～40％(wt％)的助氧化剂，10％～35％(wt％)的助吸收剂，1％～15％(wt％)的调节剂在常温下混合制成的粉末状固体。所述节能增效复合试剂加入量为300～1300mg/L。其制备简单，配方灵活，可针对不同运行工况配制出相应的节能增效复合试剂。本发明的用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂具有增效速度快、增效幅度大、无二次污染、成本低的特点，兼具阻垢、消泡、缓蚀性能。本发明的复合试剂可用于电力、炼化、冶金等领域的石灰石石膏法脱硫系统中，可在降低能耗的同时获得高脱硫效率。

Description

一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂

技术领域

本发明属于烟气净化领域，特别涉及一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂。

背景技术

石灰石石膏法烟气脱硫技术工艺成熟，运行稳定，是应用最为广泛的烟气脱硫技术。随着高硫煤的使用及SO₂排放标准日益严格，原有脱硫设备难以达标，脱硫改造费用高、见效慢。因而开发用于石灰石石膏法脱硫的节能增效试剂可带来重大环境效益和经济效益。

专利(CN 102091510 A)公开了一种烟气脱硫增效剂，其组分的重量百分比(％)为：二元酸30％～80％，无机盐5％～-30％，湿润剂1％～50％。该烟气脱硫增效剂可使脱硫效率提高5％～15％，但其吸收过程中起泡导致虚假液位的问题未加考虑。

专利(CN 102000491 A)公开了一种用于湿法烟气脱硫工艺的组合增效剂及其使用方法，该组合增效剂各组成成分及其质量百分比：己酸71％～88％，氯化锰5％～15％，戊二酸6％～10％，聚有机硅氧烷1％～4％。该增效剂能提高石灰石活性，提高CaCO₃到CaSO₄的转化速度，提高浆液pH缓冲能力，但未考虑结垢、浆液分散性问题。

专利(CN 102974209 A)公开了一种具有阻垢性能的脱硫增效剂及其制备方法，该脱硫增效剂由各原料质量百分数为羟基羧酸盐和有机羧酸盐70～90％，阻垢剂9～28％，荧光示踪剂1～2％复配而成。该脱硫增效剂可提高脱硫效率5％～15％，并可减缓脱硫塔除雾器、塔底及出口烟道的结垢，但其未从提高气液传质速率角度考虑增效，亦未考虑起泡问题。

发明内容

本发明目的是提供一种烟气脱硫节能增效复合试剂，特别是一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂。其具有增效速度快、增效幅度大、无二次污染、成本低，降低运行能耗的特点，兼具阻垢、消泡、缓蚀性能。为达到上述目的，采用如下技术方案：

本发明的用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂为助溶剂，助氧化剂，助吸收剂和调节剂在常温下混合均匀形成的粉末状固体。所述节能增效复合试剂使用前经水溶解为浓浆液加入石灰石石膏法脱硫塔地坑中与石灰石浆液混合，形成新脱硫浆液一起循环脱硫，改善原循环浆液脱硫效果。

本发明的用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂是基于改善碳酸钙的溶解性、提高SO₂的溶解率、优化气液传质、加快氧化与结晶速率、提高分散性降低结垢的原理来提高脱硫效率并降低运行成本，同时考虑阻垢、消泡和缓蚀，强化脱硫系统运行稳定性。

所述助溶剂由己二酸、戊二酸、丁二酸、柠檬酸钠、腐植酸钠、水杨酸、苯甲酸的一种或多种构成。助溶剂可将石灰石溶解速度提高10％～50％。助溶剂含量为总重量的10％～70％(wt％)。

所述助氧化剂由硫酸铁、硫酸锰、过硫酸钾中的一种或多种构成。助氧化剂可将亚硫酸钙氧化速度提高10％～30％，降低混合垢形成，利于石膏脱水，提高石膏品质。其含量为总重量的1％～40％(wt％)。

所述助吸收剂由碱金属盐和表面活性剂构成。所述助吸收剂的加入可加快反应速率，强化吸收效果。其含量为总重量的10％～35％(wt％)。

所述碱金属盐为硫酸钠、硫酸镁中的一种或多种。所述碱金属盐可提高脱硫反应物活性，加快反应速率，其含量为总重量的10～30％(wt％)。

所述表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、烷基磺酸钠、羧甲基纤维素钠等的一种或多种构成。所述表面活性剂可有效降低表面张力，促进气液接触，强化传质。其含量为总重量的1％～10％(wt％)。

所述调节剂由阻垢剂、消泡剂、缓蚀剂构成。所述调节剂含量约为总重量的1％～15％(wt％)。

所述阻垢剂由聚环氧琥珀酸盐、羟基乙叉二膦酸、氨三乙酸、氨基三亚甲基叉膦酸的一种或多种构成。所述阻垢剂的加入可防止混合垢沉积，防止堵塞管道、喷嘴，保障运行稳定。其含量为总重量的1％～5％(wt％)。

所述消泡剂由包含高碳醇、硅类、聚醚类、聚醚改性硅、天然油脂、聚硅氧烷等的一种或多种构成。所述消泡剂的加入可消除泡沫，防止液泛。其含量为总重量的1％～5％(wt％)。

所述缓蚀剂由包含钒酸盐、偏钒酸盐、单油咪唑啉、碱式碳酸铜等的一种或多种构成。所述缓蚀剂可实现脱硫装置减缓腐蚀的目的。其含量为总重量的1％～5％(wt％)。

本发明有如下优点：(1)一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，加入石灰石石膏法脱硫系统后有效加快了溶解速率、反应速率、氧化速率，强化了气液传质，使得其脱硫效率显著提高；(2)复合试剂含有一定阻垢剂，可防止混合垢沉积阻塞系统；(3)复合试剂中含有一定消泡剂，可避免虚假液位对运行的影响；(4)复合试剂含有一定缓蚀剂，可减缓构件腐蚀；(5)复合试剂可促进氧化与结晶，提高石膏品质，降低石膏含水率，节省氧化风机、真空皮带脱水机能耗；(6)复合试剂的加入可降低液气比，提高石灰石利用率，节省球磨机、浆液循环泵运行能耗；(7)制备简单，原料易得，配方可调，可适应不同脱硫工况。

具体实施方式

根据本发明提供的用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，以脱硫剂总重量为基准，所述助溶剂含量为总重量的10％～70％(wt％)，所述助氧化剂含量为总重量的1％～40％(wt％)，所述助吸收剂中碱金属盐含量为总重量的10％～30％(wt％)，所述助吸收剂中表面活性剂含量为总重量的1％～10％(wt％)，所述调节剂中阻垢剂含量为总重量的1％～5％(wt％)，所述调节剂中消泡剂含量为总重量的1％～5％(wt％)，所述调节剂中缓蚀剂含量为总重量的1％～5％(wt％)。

下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

具体实施例1

节能增效复合试剂按表1配方制备：

表1 复合试剂配方1

模拟烟气成分SO₂：0.4％，CO₂：11％，O₂：6％，N₂：82.6％，吸收温度55℃，液气比10，钙硫比1.01。未加节能增效复合试剂时烟气脱硫效率73％，石膏产物中CaSO₄·2H₂O含量为89.1％，含水率12.5％；节能增效复合试剂加入量700mg/L，浆液pH维持在5.2～6.0，此时烟气脱硫效率提高至94％，石膏产物中CaSO₄·2H₂O含量为91.1％，含水率9.9％。

具体实施例2

节能增效复合试剂按表2配方制备：

表2 复合试剂配方2

模拟烟气成分SO₂：0.5％，CO₂：12％，O₂：8％，N₂：79.5％。吸收温度55℃，液气比12，钙硫比1.01，未加节能增效复合试剂时烟气脱硫效率71％，石膏产物中CaSO₄·2H₂O含量为89.3％，含水率12.3％；节能增效复合试剂加入量800mg/L，浆液pH维持在5.2～6.0，此时烟气脱硫效率提高至91％，石膏产物中CaSO₄·2H₂O含量为90.5％，含水率10.1％；。

具体实施例3

节能增效复合试剂按表3配方制备：

表3 复合试剂配方3

模拟烟气成分SO₂：0.3％，CO₂：12％，O₂：7％，N₂：80.7％。吸收温度55℃，液气比10，钙硫比1.01，未加节能增效复合试剂时烟气脱硫效率84％，石膏产物中CaSO₄·2H₂O含量为89.0％，含水率12.2％；节能增效复合试剂加入量800mg/L，浆液pH维持在5.2～6.0，此时烟气脱硫效率提高至97％，石膏产物中CaSO₄·2H₂O含量为90.9％，含水率9.8％。

Claims

1.一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，其特征在于由下列组分在常温下混合而成的粉末状固体：以重量计，助溶剂10％～70％，助氧化剂1％～40％，助吸收剂10％～35％，调节剂1％～15％。

2.根据权利要求1所述的一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，其特征在于，助溶剂由己二酸、戊二酸、丁二酸、柠檬酸钠、腐植酸钠、苯甲酸的一种或多种构成。

3.根据权利要求1所述的一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，其特征在于，助氧化剂由硫酸铁、硫酸锰、过硫酸钾中的一种或多种构成。

4.根据权利要求1所述的一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，其特征在于，助吸收剂由10％～30％的碱金属盐和1％～10％的表面活性剂构成。所述碱金属盐为硫酸钠、硫酸镁中的一种或多种。所述表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、烷基磺酸钠、羧甲基纤维素钠等的一种或多种构成。

5.根据权利要求1所述的一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，其特征在于，调节剂由1％～5％的阻垢剂、1％～5％的消泡剂、1％～5％的缓蚀剂构成。所述阻垢剂由聚环氧琥珀酸盐、羟基乙叉二膦酸、氨三乙酸、氨基三亚甲基叉膦酸的一种或多种构成。所述消泡剂由包含高碳醇、硅类、聚醚类、聚醚改性硅、天然油脂、聚硅氧烷等的一种或多种构成。所述缓蚀剂由包含钒酸盐、偏钒酸盐、单油咪唑啉、碱式碳酸铜等的一种或多种构成。

6.根据权利要求1所述的一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂，其特征在于，复合试剂相对于石灰石浆液的加入量为300～1300mg/L。