CN105413421A - 一种so2、粉尘综合处理吸收剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SO2、粉尘综合处理吸收剂，属于脱硫除尘技术领域。本发明的吸收剂为包括蛋白离子膜液和碱液的pH为8-11的混合液；所述蛋白离子膜液为蛋白质的发酵液中添加两性表面活性剂和稳泡剂而形成的带有阴、阳离子的液膜。蛋白离子膜液在喷淋雾化过程中，形成小直径气泡，大大增加了比表面积（比表面积增加数千倍），即，增加了SO2与吸收剂液的接触面积，更利于捕集烟气中的烟尘及SO2；为此，被吸收气体气液相间的传质接触停留时间，较该气体在液相中与碱液进行反应的停留时间大得多，有足够的时间进行反应处理，即，延长了SO2与吸收剂液的反应时间。

Description

一种SO2、粉尘综合处理吸收剂
技术领域
本发明涉及脱硫除尘技术领域，特别涉及一种SO2、粉尘综合处理吸收剂。
背景技术
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，随着经济发展不断加快，我国能源消费总量不断增长，造成的粉尘和二氧化硫污染也进一步加重，已成为制约社会经济发展的重要环境因素，控制烟尘和二氧化硫的排放，进行燃煤锅炉的脱硫除尘，已经成为我国环境保护的重中之重。
目前使用的脱硫剂的种类有：钙类如CaCO3、Ca(OH)2，镁类如MgO，钠类如Na2CO3、NaOH，氨类如NH3、有机碱类。显然，吸收剂的性能对于脱硫效果起着决定性的作用。好的吸收剂可以实现低成本、易操作、高效率。因此，关于吸收剂的研究也未曾间断。
陆建刚等人提供的申请号为201310284608.7的中国发明专利中提到一种复合脱硫剂，其脱硫剂由酒石酸盐与有机胺组成，需要通过膜接触器吸收，在陆建刚等人写的另一篇申请号为201210391699.X的中国发明专利中介绍了该膜接触器，其是由中空纤维膜和框体组成。这种方式使得操作变得繁杂，成本较高。申请号为201410405451.3的中国发明专利，提供了一种复式离子液体脱硫脱碳剂及其制备方法和应用。其制备方法复杂，反应条件要求苛刻。另外，这些脱硫剂无法同时达到脱硫除尘的目的。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种制备简单、成本低廉、处理效率高的SO2、粉尘综合处理吸收剂。
本发明的技术方案为：
一种SO2、粉尘综合处理吸收剂，为包括蛋白离子膜液和碱液的pH为8-11的混合液；所述蛋白离子膜液为蛋白质的发酵液中添加两性表面活性剂和稳泡剂而形成的带有阴、阳离子的液膜。
作为优选方案，所述发酵液为通过动植物蛋白或化学合成蛋白发酵得到的多肽、氨基酸或可溶性蛋白溶液。所述发酵液的浓度为0.01-10%。
作为优选方案，采用曲霉菌种对蛋白质进行发酵。
作为优选方案，所述稳泡剂为富含植物纤维素的植物性原料或化学合成原料。
进一步地，所述稳泡剂为草屑、木屑、秸秆碎末中的至少一种。
作为优选方案，所述碱液为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁或氨的水溶液。
作为优选方案，稳泡剂的质量为发酵液质量的0.5-2%。
作为优选方案，两性表面活性剂的质量为发酵液质量的0.1-1%
本发明吸收剂的制备步骤如下：
1）利用动植物蛋白或化学合成蛋白发酵，得浓度为0.01-10%的发酵液；
2）向步骤1）所得发酵液中添加两性表面活性剂和稳泡剂，形成带有阴、阳离子的液膜，即，蛋白离子膜液；
3）将步骤2所得蛋白离子膜液与碱液混合，使得混合溶液的pH值为8-11，得SO2、粉尘综合处理吸收剂。
使用本发明的综合处理吸收剂时，可以采用喷淋塔、填料塔等。
本发明的有益效果为：
1、吸收剂中含有氨类物质，可与SO2发生化学反应，吸收SO2。
2、吸收剂中含有阴、阳离子，更易于与带有电荷的粉尘结合，从而将其捕集吸收，最终沉淀分离。
3、蛋白离子膜液在喷淋雾化过程中，形成小直径气泡，大大增加了比表面积（比表面积增加数千倍），即，增加了SO2与吸收剂液的接触面积，更利于捕集烟气中的烟尘及SO2；为此，被吸收气体气液相间的传质接触停留时间，较该气体在液相中与碱液进行反应的停留时间大得多，有足够的时间进行反应处理，即，延长了SO2与吸收剂液的反应时间。
4、本发明的吸收剂原料物来源广泛，易于获得，成本低；对制备条件要求低，制备简单；其作用既有物理作用又有化学反应，脱硫除尘效率高；经过本发明吸收剂处理后，脱硫、除尘效率分别高达95%、99%，二氧化硫排放浓度小于30mg/m3、烟尘排放浓度小于20mg/m3；并具有良好的环境效益和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为使用本发明吸收剂进行脱硫除尘的脱硫除尘系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
SO2、粉尘吸收剂的制备
选用100m3发酵罐，加入0.3%玉米浆、3%大豆粉、0.1%大豆油加水配成发酵培养基，接入5%的曲霉菌种进行发酵；发酵温度为30-35℃，搅拌速率为500rpm，发酵时间30h，离心除固体杂物，得发酵液。
向发酵液中加入0.6%的两性表面活性剂（十二烷基乙氧基磺基甜菜碱）和1%碎草屑，搅拌，即得蛋白离子膜液。
向上述蛋白离子膜液中加入NaOH与Na2CO3溶液，使混合后溶液的PH为9，即得SO2、粉尘吸收剂。
实施例2：
脱硫除尘处理工艺
处理系统包括水膜除尘塔1、脱硫塔2、再生池3、石灰浆制备槽4、沉淀池5、循环池6、离子膜液池7。由两台35t锅炉产生的烟气首先经过水膜除尘塔1进入脱硫塔2，脱硫塔内实施例1中制备的SO2、粉尘吸收剂对烟气进行喷淋，吸收SO2后生成Na2SO3溶液进入再生池3，经脱硫塔处理的净化气先经过在线监测仪器进行监测，达标烟气通过烟囱可排入大气，在石灰浆配制槽4内配制的石灰浆泵入再生池3，在再生池3内搅拌混合均匀泵入沉淀池5，利用渣水分离器将5中的沉淀分离出来，上部上清液溢出到循环池6，循环池6内补入Na2CO3溶液泵入蛋白离子膜液池7混合均匀后泵入脱硫塔内循环工作。经监测，燃煤锅炉进气SO2含量为1250mg/m3，粉尘含量为2260mg/m3按照本实施例处理的烟气，SO2含量为30mg/m3，粉尘含量为15mg/m3。其脱硫率为97.6%，除尘率为99.4%。
对照例1
以pH值为9的NaOH与Na2CO3碱液作为SO2、粉尘吸收剂，按照实施例2中相同的方法，在脱硫塔内喷淋碱液，处理后的烟气经在线监测仪监测，处理后，其SO2含量为225mg/m3，粉尘含量100mg/m3。其脱硫率为82%，除尘率为95.5%。
实施例3：
SO2、粉尘吸收剂的制备
选用100m3发酵罐，加入0.5%玉米浆、5%大豆粉、0.08%大豆油加水配成发酵培养基，接入6%的曲霉菌种进行发酵；发酵温度为30-35℃，搅拌速率为500rpm，发酵时间25h，离心除固体杂物，得发酵液。
向发酵液中加入0.8%的两性表面活性剂（十二烷基乙氧基磺基甜菜碱）和1.2%碎草屑，搅拌，即得蛋白离子膜液。
向上述蛋白离子膜液中加入Ca(OH)2与Na2CO3溶液，使混合后溶液的PH为10，即得SO2、粉尘吸收剂。

Claims (8)

1.一种SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于，为包括蛋白离子膜液和碱液的pH为8-11的混合液；所述蛋白离子膜液为蛋白质的发酵液中添加两性表面活性剂和稳泡剂而形成的带有阴、阳离子的液膜。
2.如权利要求1所述SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于：所述发酵液为通过动植物蛋白或化学合成蛋白发酵得到的多肽、氨基酸或可溶性蛋白溶液。
3.如权利要求1或2所述SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于：采用曲霉菌种对蛋白质进行发酵。
4.如权利要求1所述SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于：所述稳泡剂为富含植物纤维素的植物性原料或化学合成原料。
5.如权利要求4所述SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于：所述稳泡剂为草屑、木屑、秸秆碎末中的至少一种。
6.如权利要求1、2、4任一项所述SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于：所述碱液为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁或氨的水溶液。
7.如权利要求1、2、4任一项所述SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于：稳泡剂的质量为发酵液质量的0.5-2%。
8.如权利要求1、2、4任一项所述SO2、粉尘综合处理吸收剂，其特征在于：两性表面活性剂的质量为发酵液质量的0.1-1%。
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