CN106334349A - 一种用于烟气脱硫系统的消泡剂及其制备方法 - Google Patents

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    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium

Abstract

本发明公开了一种用于烟气脱硫系统的消泡剂。该消泡剂由如下质量百分含量的组分组成：消泡组分30％～60％、抑泡组分10～20％、乳化稳定剂5～10％、增效剂5～10％、去离子水余量。本发明消泡剂适用于适应高氯、氟离子、高固含量浆液、高曝气的火力发电厂石灰石‑石膏湿法烟气脱硫系统，具有消泡效果好，抑泡时间长的特点；并能改善脱硫浆液起泡性，有效控制浆液氧化区稳定性，降低浆液中含泡沫量，减少了循环泵的浆液损耗，提升浆液循环量，避免泡沫溢出到管道区，导致浆液沉积在管路中，引起结垢腐蚀。

Description

一种用于烟气脱硫系统的消泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学助剂，具体一种用于火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的脱硫消泡剂。
背景技术
我国是煤炭生产大国，能源结构决定我国是以火力发电为主的市场结构。以2014年为例，我国煤炭产量达38.7亿吨，近全球一半产量；同年我国火力发电3980亿千瓦时，占全国燃煤消耗量的70％以上，是主要的大气污染源。其中，烟气中二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放总量的90％以上，2014年总排放达到1974.4万吨。
二氧化硫对环境的危害巨大，会造成酸雨、酸雾，对环境具有腐蚀作用，且对人体也具有致癌作用。近年来严重危害沿海工业地区的雾霾，其主要组成成分之一就是二氧化硫。
随着我国二氧化硫减排政策的力度加大，和各种脱硫技术在燃煤电厂的推广应用，二氧化硫排放得到了有效控制。然而在电厂实际运行过程中，也面临着煤质波动较大、煤种参差不齐、锅炉发电负荷变动等多种不稳定因素，对脱硫塔的运行起到了很大的干扰作用。
由于运行波动，脱硫塔浆液在浆液池会产生大量泡沫，影响的液位的测定，直接减少了浆液有效氧化区的实际体积，且过高的泡沫会造成溢出，并影响循环泵的功率，减少循环量。
现有消泡剂存在低效、不适用与高固含浆液、投加不便等问题，无法应用于高氯、氟离子的烟气脱硫系统。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种用于火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的消泡效果好、抑泡时间长、便于投加的消泡剂，以进一步改善脱硫塔运行效率，避免泡沫带来的运行问题，以便于使用厂家更好的控制脱硫工艺流程的正常运行。
实现本发明的技术方案是：一种用于火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的消泡剂，所述消泡剂由如下质量百分含量的组分组成：消泡组分30％～60％、抑泡组分10～20％、乳化稳定剂5～10％、增效剂5～10％、余量为去离子水；
其中消泡组分为改性硅聚醚、二甲基硅油和改性硅氧烷的一种或两种；
抑泡组分为动植物油的脂肪酸盐中的一种或几种。
乳化稳定剂为聚乙二醇、二乙醇甘油脂、乙撑双硬脂酰胺、山梨醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠中一种或几种；
增效剂为聚铝、硫酸铝、氯化钙、改姓膨潤土、白炭黑、石蜡中的一种或几种。
本发明还提供所述火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统消泡剂的制备方法，其具体步骤如下：
1、按照重量份称取各原料；
2、在反应釜中按比例投入抑泡剂、乳化稳定剂和去离子水，在147-153℃下搅拌混合10～30min；
3、在反应釜中继续加入消泡剂和增效剂，然后搅拌升温至160～180℃，保温，并搅拌混合3～4h；
4、产品经胶体磨研磨10～15min后，冷却至室温固化成型为固体产品。
本发明提供的脱硫专用消泡剂投加于火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中，药剂最佳投加量在5mg/L至20mg/L之间。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
1、使用消泡和抑泡相结合的手段增大物质溶液的表面张力，降低泡沫表面自由能。加入消泡剂后，活性消泡成分因其较低的表面张力进入液膜，在溶液表面进行铺展，会带走邻近表面的一层溶液，使液膜局部变薄，泡沫破裂；抑泡成分能够快速溶解在污水中，使泡沫在形成过程中难以形成或者迅速破裂，从而达到抑泡的目的。
2、对浆体液面的稳定性控制良好，有效控制了浆液氧化区的稳定性。
3、更好的降低浆液中含泡沫量，减少了循环泵的浆液损耗，提升浆液循环量。
4、避免泡沫溢出到管道区，导致浆液沉积在管路中，引起结垢腐蚀。
5、消泡效果好，5mg/L即可达到抑泡效果；
6、抑泡时间较长，正常情况下，每8～12小时投加一次即可；
7、药剂为液体药剂，较固体药剂更便于投加的。
具体实施方式：
实施例一：本发明的一种火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统消泡剂，按质量百分比计算，其组成如下：改性硅聚醚30％，改性硅氧烷10％，脂肪酸盐10％，聚乙二醇5％，氯化钙4％，白炭黑1％，硫酸铝5％，去离子水35％。
制备工艺：在反应釜中按比例加入去离子水、脂肪酸盐、聚乙二醇，在150℃下搅拌混合10min。继续加入改性硅聚醚、改性硅氧烷、氯化钙、白炭黑和硫酸铝，然后搅拌升温至160℃，保温并搅拌3h。产品经胶体磨研磨15min后，冷却至室温固化成型为固体产品。
实施例二：本发明的一种火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统消泡剂，按质量百分比计算，其组成如下：改性硅聚醚10％，二甲基硅油30％，脂肪酸盐15％，乙撑双硬脂酰胺5％，山梨醇脂肪酸酯5％，改姓膨潤土2％，白炭黑1％，聚铝2％，去离子水30％。
制备工艺：在反应釜中按比例加入去离子水、脂肪酸盐、乙撑双硬脂酰胺、山梨醇脂肪酸酯，在150℃下搅拌混合20min。继续加入改性硅聚醚、二甲基硅油、改姓膨潤土、白炭黑和聚铝，然后搅拌升温至180℃，保温并搅拌4h。产品经胶体磨研磨10min后，冷却至室温固化成型为固体产品。
实施例三：本发明的一种火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统消泡剂，按质量百分比计算，其组成如下：二甲基硅油50％，脂肪酸盐10％，十二烷基磺酸钠5％，改姓膨潤土1％，白炭黑2％，硫酸铝2％，去离子水30％。
制备工艺：在反应釜中按比例加入去离子水、脂肪酸盐、十二烷基磺酸钠，在150℃下搅拌混合30min。继续加入二甲基硅油、改姓膨潤土、白炭黑和硫酸铝，然后搅拌升温至170℃，保温并搅拌3h。产品经胶体磨研磨15min后，冷却至室温固化成型为固体产品。
效果试验举例：
使用实际脱硫系统浆液作为样品，采用直径为5cm，高度为35cm的石英玻璃圆筒为测试容器，浆液液位在15cm位置。使用恒温水浴加热维持石灰石浆液温度为55摄氏度，采用国标GB12579-2002的气体扩散头，以1.5/min速率在浆液底部位置鼓入空气。
原始状态下，泡沫在10秒内达到30cm高度。
以10mg/L浓度加入消泡剂，5s内泡沫消失，以泡沫回升至25cm作为失效时间，有效抑泡时间为1.5h。
市场旧有消泡剂，投入同样加药浓度，10s内泡沫消失，以泡沫回升至25cm作为失效时间，有效抑泡时间为20min。

Claims (2)

1.一种用于烟气脱硫系统的消泡剂，其特征在于，所述消泡剂由如下质量百分含量的组分组成：消泡组分30％～60％、抑泡组分10～20％、乳化稳定剂5～10％、增效剂5～10％，余量为去离子水；
其中消泡组分为改性硅聚醚、二甲基硅油和改性硅氧烷的一种或两种；
抑泡组分为动植物油的脂肪酸盐中的一种或几种。
乳化稳定剂为聚乙二醇、二乙醇甘油脂、乙撑双硬脂酰胺、山梨醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠中一种或几种；
增效剂为聚铝、硫酸铝、氯化钙、改姓膨潤土、白炭黑、石蜡中的一种或几种。
2.一种权利要求1所述的用于烟气脱硫系统的消泡剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)按照重量份称取各原料；
2)在反应釜中按比例投入抑泡组分、乳化稳定剂和去离子水，在147-153℃下搅拌混合10～30min。
3)在反应釜中继续加入消泡组分和增效剂，然后搅拌升温至160～180℃，保温，并搅拌混合3～4h。
4)产品经胶体磨研磨10～15min后，冷却至室温固化成型为固体产品。
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