CN108114587B - 湿法烟气脱硫的脱硫增效剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，包括以下重量百分比的原料：54％～65％的葡聚糖硫酸氢钠、5%‑9%月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、7％～12％的聚乙烯醇、12％～16％的柠檬酸、2％～5％的羧甲基纤维素钠和1％～4％的苯酚红钠盐，本发明所提供的脱硫增效剂具备较高的脱硫效率，能有效减少SO₂的的排放，不会对原系统的钢材、衬胶等有腐蚀性，不存在二次污染。

Description

湿法烟气脱硫的脱硫增效剂

技术领域

本发明涉及一种湿法烟气脱硫的脱硫增效剂。

背景技术

国内电厂烟气脱硫最常用的方法是“石灰石-石膏”湿法燃煤锅炉烟气脱硫(FGD)工艺，由于其单位时间烟气处理量大且无二次污染、工艺成熟、脱硫剂来源丰富且价格较低，已成为我国燃煤电厂的首选脱硫工艺，我国燃煤电厂90％以上的脱硫系统采用“石灰石-石膏”湿法燃煤锅炉烟气脱硫(FGD)工艺。近年来，随着国家对燃煤火电企业大气排放要求的不断提高，燃煤火电企业的脱硫效率及SO₂的排放量成为电厂能否正常生产一个重要考核指标，尤其是《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的实施，将火电厂SO2的排放标准提高到了一个前所未有的高度。近两年日趋严重的污染现象使得个别地区对机组脱硫系统的又提起近零排放的要求，为了能够达到新的排放标准，一般都采用两种方式来使脱硫系统满足要求。一种是对现在有脱硫系统进行扩建改造，另一种是添加其它辅助材料(如增效剂、添加剂、催化剂等)。

对于脱硫系统的扩容改造的方案，虽然能在一定程度上减少SO2的排放，但是缺陷是改造费用昂贵，同时，单纯的石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺运行过程中存在系统结垢腐蚀、堵塞、浆液外溢等问题，不仅对石膏的质量有较大影响，并且不能满足电厂节能降耗的目标，反而给后期增加的运行费用非常高，给电厂造成很大的经济负担。

对于添加其他辅料的方案，目前市场上的辅助材料其思路基本上都是增加CaCO₃的溶解度，使其能够与更多的SO₂反应，从而提高脱硫效率，减少SO₂的排放，基于这个思路，目前市场上其它同类产品全部呈酸性(pH值在1.0～3.0之间)。这类辅助材料，临时应急使用有一定效果，但长期使用具有严重的危害性：(1)属于化学反应消耗类型，增效持续时间短，效率衰减快，无法满足电厂对环保的长期要求；(2)其较强的酸性对脱硫系统局部设备有腐蚀性，还可能导致浆液“中毒”现象发生；(3)易产生“气溶胶”，堵塞脱硫系统除雾器、管道和喷嘴；(4)某些产品气味浓重，造成人身伤害并污染空气；（5）某些产品作用单一，不能同时解决中毒、结垢、腐蚀、堵塞以及降低能耗的要求；（6）因其pH呈现较强酸性，所以对原脱硫系统不仅不能起到保护作用，反而由于腐蚀性加快了系统的老化速度，在无形中增加了电厂的成本。

有鉴于此，需要发明一种脱硫效果好，成本低的湿法烟气脱硫的脱硫增效剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种湿法烟气脱硫的脱硫增效剂。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，包括以下重量百分比的原料：54％～65％的葡聚糖硫酸氢钠、5%-9%月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、7％～12％的聚乙烯醇、12％～16％的柠檬酸、2％～5％的羧甲基纤维素钠和1％～4％的苯酚红钠盐。

进一步的，上述湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，包括以下重量百分比的原料：

62％葡聚糖硫酸氢钠、9%月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、7％的聚乙烯醇、16％的柠檬酸、2％的羧甲基纤维素钠和4％的苯酚红钠盐。

进一步的，上述湿法烟气脱硫的脱硫增效剂的pH值为5-7。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明脱硫增效剂属于无机盐类，pH处于5-7之间，和石灰石浆液pH类似，不会对原系统的钢材、衬胶等有腐蚀性，其强大的缓冲能力，能存储更多的H⁺，长期使用还能清理系统，防止结垢，保持浆液流动的连续性，降低了大量的人力物力消耗。本发明不局限于石灰石-石膏脱硫系统，可广泛用于海水脱硫、电石渣脱硫、熟石灰脱硫、钠碱脱硫。本发明所提供的脱硫增效剂为原料直接复配型，所有原料均为食品级标准，无刺激性，人工添加时可皮肤接触，同时在脱硫系统投运中不参与化学消耗反应，日常仅需补充外排石膏带走的部分即可。

本发明通过加速CaCO₃的溶解、增加CaCO₃表面活性、延长CaCO₃颗粒在浆液中的悬浊时间、 减少气/液两相的阻力、提高SO₂在气/液两相界面上溶入浆液的速率，来提高CaCO₃与SO₂的反应效率，在同样物理条件下能够使更多的SO₂被吸收，减少SO₂的排放。

本配方中的各种材料来协同作用时，葡聚糖硫酸氢钠溶液可以通过在不改变浆液pH的情况下，增加浆液的缓冲能力来存储更多的H⁺，有助于提高石灰石的表面接触面积和Ca²⁺在浆液中的浓度。月桂基磺化琥珀酸单酯二钠通过改变浆液的渗透性来促使Ca²⁺能更快速的与烟气中的SO₂发生化学反应。在以上两种反应的条件下，配合本配方的其他材料发挥分散作用及提高离子活度系数，共同发挥石灰石浆液系统增效作用。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

实施例1

湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，包括以下重量（Kg）的原料：62Kg的葡聚糖硫酸氢钠、9Kg月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、7Kg的聚乙烯醇、16Kg的柠檬酸、2Kg的羧甲基纤维素钠和4Kg的苯酚红钠盐，pH为7.2。

实施例2

湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，包括以下重量（Kg）的原料：65Kg的葡聚糖硫酸氢钠、5Kg月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、10Kg的聚乙烯醇、15Kg的柠檬酸、4Kg的羧甲基纤维素钠和1Kg的苯酚红钠盐，pH为7.0。

实施例3

湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，包括以下重量（Kg）的原料：54Kg的葡聚糖硫酸氢钠、9Kg月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、12Kg的聚乙烯醇、16Kg的柠檬酸、5Kg的羧甲基纤维素钠和4Kg的苯酚红钠盐，pH为7.6。

效果例1 测试脱硫效率

设计测试条件如下：

脱硫系统：石灰石-石膏脱硫系统

入口SO2浓度：2000mg/m³

浆液特性：20%左右石灰石浆液，PH=5.5~6.5，密度≈1250kg/m³。

CaCO3：目数≥300，纯度≥90%。

雾化覆盖率：≥300%

脱离系统液气比：12-18L/m³

运行小型石灰石-石膏脱硫装置，在未添加脱硫增效剂的情况下，脱硫效率为72%。

取实施例1得到的脱硫增效剂加入小型石灰石-石膏脱硫装置的循环池浆液中，添加浓度为1g/m³，脱硫效率为93%，较之前提高21%。

效果例2 测试脱硫增效剂溶液对钢材腐蚀性

测试条件：室温

浸泡时间：120h

测试材料：Q235

材料重量：18.06g

浸没高度：4cm

浸泡完成120小时后，钢材表面除液面处水印锈迹外无腐蚀痕迹，烘干称重为18.04g，判断无腐蚀。

效果例3 测试脱硫增效剂溶液对胶衬材料腐蚀性

测试条件：室温

浸泡时间：120h

测试材料：硫化丁基橡胶

材料重量：7.08g

浸没高度：4cm

浸泡完成120小时后，衬胶无发胀、龟裂等腐蚀现象，烘干称重为7.08g，判断无腐蚀。

对比例1

设计测试条件如下：

脱硫系统：石灰石-石膏脱硫系统

入口SO2浓度：2000mg/m³

浆液特性：20%左右石灰石浆液，PH=5.5~6.5，密度≈1250kg/m³。

CaCO3：目数≥300，纯度≥90%。

雾化覆盖率：≥300%

脱离系统液气比：12-18L/m³

运行小型石灰石-石膏脱硫装置，在未添加脱硫增效剂的情况下，脱硫效率为72%。

取CN103433070A实施例1得到的脱硫催化剂加入小型石灰石-石膏脱硫装置的循环池浆液中，添加浓度为1g/m³，脱硫效率为98%，本申请较对比例1提高了17%。

对比例2

按某热电有限公司的总装机2×300MW供热机组，设计燃煤含硫量0.82％， 设计脱硫效率≥95％，为了使SO2的排放量达到标准，2台机组脱硫系统改造总投入最少需要7025万元， 改造后每年需要相应增加的运行费用、检修维护费用、财务费用等达到1936万 元，给电厂造成了相当大的压力。采用CN103433070A得到的脱硫催化剂需要每年增加349.2万元的使用费，而采用本发明实施例得到的脱硫增效剂需要每年增加90万元的使用费即可。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，其特征在于，其包括以下重量百分比的原料：54％～65％的葡聚糖硫酸氢钠、5%-9%月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、7％～12％的聚乙烯醇、12％～16％的柠檬酸、2％～5％的羧甲基纤维素钠和1％～4％的苯酚红钠盐。

2.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：

62％葡聚糖硫酸氢钠、9%月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、7％的聚乙烯醇、16％的柠檬酸、2％的羧甲基纤维素钠和4％的苯酚红钠盐。

3.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫的脱硫增效剂，其特征在于，其pH值为5-7。