CN109529544A - 脱二氧化硫组合物、制备方法及脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气体分离净化技术领域,具体涉及脱二氧化硫组合物、制备方法及脱硫方法。本发明要解决的技术问题是现有脱硫剂脱硫率低、解析率低。本发明提供了一种脱二氧化硫组合物,包括:主吸收剂5~50重量份、活化剂0.1~20重量份、缓蚀剂0.05~5重量份、水25~95重量份、酸;酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH为4.0~5.0;缓释剂由金属氧化物和单油咪唑啉组成;主吸收剂为二氮杂二环辛烷;活化剂选自羟乙基乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、三乙烯二胺中的至少一种。本发明脱二氧化硫组合物对二氧化硫的吸收效果好,吸收速度快、吸收容量高、解吸率高、解吸能耗低,解吸率为94.08~99.28%。
Description
技术领域
本发明属于气体分离净化技术领域,具体涉及脱二氧化硫组合物、制备方法及脱硫方法。
背景技术
二氧化硫等酸性气体所形成的酸雨给工农业生产带来了严重的损害,并且严重地污染了环境。随着“循环经济、清洁生产、和谐社会”等科学发展观的逐渐深入人心、国家对二氧化硫造成的空气污染重视程度的不断提高、以及相关环保法规的制订与实施。2012年6月7日,环境保护部颁布了钢铁工业八项污染物排放系列标准,涵盖采选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金等各工序,新颁布的钢铁行业系列标准大幅收紧了颗粒物、SO2和化学需氧量等指标的排放限值,已接近国外先进国家标准的水平,比国外先进国家标准还要严格。《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)等一系列钢铁行业新排放标准从2012年10月1日正式实施,并于2015年1月1日起实行最新的排放标准,烧结工序特别排放限值为颗粒物小于50mg/Nm3、SO2小于200mg/Nm3、NOx小于300mg/Nm3。2017年6月,环境保护部《关于征求〈钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准〉等20项国家污染物排放标准修改单(征求意见稿)意见的函》,有色冶炼行业也提出了<铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)修订单,对污染物排放限值做了新的要求。2018年2月3日举行的全国环境保护工作会议,我国制定了实施打赢蓝天保卫战三年作战计划,正式启动钢铁行业超低排放改造。《钢铁企业超低排放改造工作方案》(征求意见稿)环办大气函[2018]242)要求,烧结机头烟气、球团焙烧烟气在基准氧含量16%条件下,颗粒物、SO2、NOx排放浓度不高于10、35、50mg/Nm3。综上所述,对烟气中的污染物进行深度处理对烟气治理技术提出了新的要求。
烟气脱硫技术开发已有百年历史,出现过140多种工艺技术,其中有10多种得到工业应用,其基本原理相同,就是利用具有碱性的吸收剂与酸性气体SOx反应生成一种稳定的化合物存在于固相和/或液相中,从而实现烟气脱硫。从循环经济的角度考虑,用于烟气脱硫技术的吸收剂主要分为可再生和不可再生两种。不可再生的吸收剂由于不可以循环使用,存在着对SO2吸收量小、对管道的堵塞与腐蚀严重,并生成低附加值或无用的废气产物,形成二次污染的问题。可再生循环吸收剂的烟气脱硫技术中,湿法烟气脱硫方法中的吸收剂设备小,占地面积小,因此具有操作简单,能回收硫资源、脱硫效率高等优点。
可再生循环吸收法经过近十多年的发展,从单组分高能耗的吸收剂发展为复合组分的吸收剂,目前,吸收剂的组分和含量问题,仍是世界各国科学界的研究热点。可再生湿法烟气脱硫技术比较成功的是康世富的CANSOLV烟气脱硫技术,该技术采用的吸收剂为二元胺,使用强酸中和其中的一个强碱性胺基,将另外一个弱胺基团用作二氧化硫吸收主要官能团。US5019361用含二胺的水溶性半盐的水性吸收介质从气流中除去SO2。US4783327相继开发了以哌嗪类化合物为脱硫吸收剂的烟气脱硫剂,该吸收剂为环状二元胺,利用其中两个胺基的碱性强度不同的特点,其中具有较弱碱性的胺基是吸收剂的主要官能团,它能够吸收与解吸二氧化硫,同时具有较高的沸点。但是,上述两种脱硫剂只适于不含氧气或氧气含量很低的烟气,因为上述专利中均含有羟乙基二胺,存在于氧气气氛中易发生降解。
专利文献CN101721884A公开了一种烟气脱硫剂以及烟气脱硫的方法,该脱硫剂为含有主吸收组分、活化剂、抗氧化组分和酸的水溶液,在一定程度上抑制了上述降解现象的发生,但是,该脱硫溶液存在吸收速度慢、脱硫率低、解吸率低、解吸能耗高和循环使用时吸收量降低的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有脱硫剂脱硫率低、解析率低。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是提供了一种脱二氧化硫组合物,包括:主吸收剂5~50重量份、活化剂0.1~20重量份、缓蚀剂0.05~5重量份、水25~95重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.0~5.0;所述缓释剂由金属氧化物和单油咪唑啉组成;所述主吸收剂为二氮杂二环辛烷;所述活化剂选自羟乙基乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、三乙烯二胺中的至少一种。
其中,在上述脱二氧化硫组合物中,所述酸为硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、柠檬酸中的至少一种。
其中,在上述脱二氧化硫组合物中,所述金属氧化物选自钒酸盐、偏钒酸盐、五氧化二钒、碱式碳酸酮、酒石酸锑钾中的至少一种;所述金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1:(0.05~2)。
其中,在上述脱二氧化硫组合物中,所述脱二氧化硫组合物包括:主吸收剂10~45重量份、活化剂3~18重量份、缓蚀剂0.5~4重量份、水30~90重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.6~4.8。
其中,在上述脱二氧化硫组合物中,脱二氧化硫组合物还包括抗氧剂;所述抗氧剂为0.05~5重量份。
其中,在上述脱二氧化硫组合物中,所述抗氧剂选自丙酮肟、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸、2,6-二叔丁基对甲酚、十二烷基对苯二酚、蒽醌、蒽醌二磺酸、蒽醌二磺酸钠、4-叔丁基邻苯二酚中的至少一种。
其中,在上述脱二氧化硫组合物中,所述脱二氧化硫组合物包括:主吸收剂12~40重量份、活化剂3~15重量份、抗氧剂0.5~3重量份、缓蚀剂0.5~1.5重量份、水30~80重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.8。
本发明提供了上述脱二氧化硫组合物的制备方法,包括:将主吸收剂、活化剂、缓蚀剂、酸、水混合得到脱二氧化硫组合物。
本发明还提供了一种脱硫方法,包括:将含有二氧化硫的混合气体与脱二氧化硫组合物逆流接触。
其中,在上述脱硫方法中,所述接触时脱二氧化硫组合物的温度为25~70℃;液气比为0.05~3.0kg/Nm3。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种脱烟气二氧化硫组合物,包括主吸收剂5~50重量份;活化剂0.1~20重量份;缓蚀剂0.05~5重量份;水25~95重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.0~5.0;本发明以二氮杂二环辛烷作为主吸收组分,协同配合本发明活化剂、缓蚀剂和溶液的酸度,对于二氧化硫的吸收效果好,吸收速度快、吸收容量高、解吸率高、解吸能耗低,解吸率为94.08~99.28%,脱硫溶液具有较低的腐蚀性。
具体实施方式
具体的本发明提供了一种脱二氧化硫组合物,包括:主吸收剂5~50重量份、活化剂0.1~20重量份、缓蚀剂0.05~5重量份、水25~95重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.0~5.0;所述缓蚀剂由金属氧化物与单油咪唑啉组成;所述主吸收剂为二氮杂二环辛烷;所述活化剂选自羟乙基乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、三乙烯二胺中的至少一种。
本发明提供的烟气脱二氧化硫组合物包括5~50重量份的主吸收剂;优选的,包括10~45重量份的主吸收剂;进一步作为优选的,包括12~40重量份的主吸收剂。本发明中所述的主吸收剂为二氮杂二环辛烷。本发明对二氮杂二环辛烷的来源不进行限定,市售即可。本发明采用二氮杂二环辛烷作为主吸收组分,对二氧化硫的吸收效果好、吸收容量高。
本发明提供的脱二氧化硫组合物包括0.1~20重量份的活化剂;优选的,包括3~18重量份的活化剂;进一步作为优选的,包括3~15重量份的活化剂;再进一步作为优选的,包括5~13重量份的活化剂。
本发明所述活化剂选自羟乙基乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、三乙烯二胺中的至少一种。本发明对上述活化剂的来源不进行限定,市售即可。
本发明提供的脱二氧化硫组合物包括酸,所述酸为硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、柠檬酸中的至少一种;所述酸的加入量以脱二氧化硫组合物溶液的pH值而定,pH值为4.0~5.0;作为优选的,pH值为4.6~4.8;进一步作为优选的,pH值为4.8。
本发明以二氮杂二环辛烷为主吸收剂,协同配比特定种类和配比的活化剂和溶液的酸度,对二氧化硫的吸收效果好、吸收速度快、吸收容量高、解吸率高、解吸能耗低。
本发明提供的脱二氧化硫组合物包括0.05~5重量份的缓蚀剂;优选的,包括0.5~4重量份的缓蚀剂;进一步作为优选的,包括0.5~1.5重量份的缓蚀剂。
所述金属氧化物选自钒酸盐、偏钒酸盐、五氧化二钒、碱式二氧化硫酸酮、酒石酸锑钾中的至少一种;所述偏钒酸盐包括但不限于偏钒酸钠和偏钒酸钾;所述钒酸盐包括但不限于钒酸钠和钒酸钾。所述金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1:(0.05~2);优选的,金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1:(0.1~1.5);进一步作为优选的,金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1:(0.5~1.3)。
本发明提供的脱二氧化硫组合物还包括0.05~5重量份的抗氧剂;优选的,包括0.5~4重量份的抗氧剂;进一步作为优选的,包括0.5~3重量份的抗氧剂。
所述抗氧剂选自丙酮肟、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸、2,6-二叔丁基对甲酚、十二烷基对苯二酚、蒽醌、蒽醌二磺酸、蒽醌二磺酸钠、4-叔丁基邻苯二酚中的至少一种。本发明上述抗氧剂和缓蚀剂的配合使制备得到的脱二氧化硫组合物抗腐蚀、抗氧化效果好。
本发明提供的脱二氧化硫组合物包括25~95重量份的水;优先的,包括30~90重量份的水。
本发明提供了上述脱二氧化硫组合物的制备方法,包括:将主吸收剂、活化剂、缓蚀剂、酸、水混合,得到脱二氧化硫组合物;当还包括抗氧剂时,即将主吸收剂、活化剂、抗氧剂、缓蚀剂、酸加入到水中混合,得到脱二氧化硫组合物。
进一步的,将上述成分混合的温度为20~50℃。
本发明提供的脱二氧化硫组合物可以脱除与回收石灰石焙烧窑烟气、高炉煤气、天然气等混合其中二氧化硫气体,脱除与回收电厂锅炉烟气、二氧化硫酸工业尾气等气体中的二氧化硫,该脱二氧化硫溶液具有吸收容量大、净化度高、吸收速度快、解吸率大、再生能耗低等优点。
本发明还提供了一种脱硫方法,包括:将含有二氧化硫的混合气体与脱二氧化硫组合物逆流接触。逆流接触即为脱二氧化硫组合物与烟气逆流接触,可以大大提高接触效果。
本发明对于混合气体不进行限定,包括但不限于SO2、O2、H2O、N2、CO、微量二氧化硫化物及氮氧化物。
进一步的,所述接触条件为:脱二氧化硫组合物溶液的温度为25~70℃;液气比为0.05~3.0kg/Nm3;优选的,脱二氧化硫组合物溶液的温度为25~60℃;液气比为0.05~2.5kg/Nm3;进一步作为优选的,脱二氧化硫组合物溶液的温度为30~50℃;液气比为0.08~1.5kg/Nm3。
本发明采用上述接触方式、接触温度和液气比可以提高脱除二氧化硫的脱除效率。
当脱二氧化硫组合物因吸收二氧化硫而使吸收后富液的酸度达到一定的酸度范围时,可以对脱二氧化硫组合物进行解吸,使吸收的二氧化硫从脱二氧化硫组合物中分离出来,从而使所述脱二氧化硫组合物再生。所述解吸可以通过对使用过的脱二氧化硫组合物进行加热来实现,其中,加热的温度可以为85~130℃,优选的,加热温度为90~115℃。加热的时间为10~180分钟,优选的,加热时间为20~35分钟。
在工业生产中,烟气脱二氧化硫和解吸过程可以分别在吸收塔和解吸塔中进行,吸收塔和解吸塔的种类和使用方法为本领域技术人员所公知。
下述为本发明的脱二氧化硫组合物优选的工业应用方式:
烟气脱二氧化硫:将本发明的烟气脱二氧化硫组合物溶液通过换热器预热到30~50℃,从吸收塔顶端喷淋,烟气从吸收塔底端通入,控制液气比为0.08~1.5kg/m3,烟气脱二氧化硫剂与含二氧化硫的气体逆向接触,被净化了的气体经塔顶排入大气,吸收了SO2的脱二氧化硫组合物溶液称为富液,由塔底进入富液槽。
解吸:将从吸收塔的富液槽中得到的富液通过换热器预热到70~90℃,从解吸塔顶端喷淋,在解吸塔底具有采用蒸汽加热的换热装置,吸收了二氧化硫的富液在解吸塔中部分解吸,在换热装置中被加热到95~120℃再次解吸,解吸后的液体流入解吸装置底部,高温的解吸气体与水蒸气从解吸塔的顶端排出,然后进入冷凝器与汽液分离器,解吸气中被冷却与分离出来的冷凝水返回解吸塔,得到的比较纯的高温SO2气体,送入下道工序。高温的解吸气体把热量传给从顶端喷淋的富液,可以对70~90℃富液进行加热而易于解吸。富液解吸后称为贫液,从解吸塔的底部排出进入贫液槽,并作为烟气脱二氧化硫组合物溶液循环使用。
烟气脱二氧化硫组合物抗氧化实验:200mL的烟气脱二氧化硫组合物溶液,氧气分压为0.6MPa的高压反应釜中,反应温度为135℃,反应时间为4h,采用GC-MS与ICP仪器测定烟气脱二氧化硫组合物反应前后的质量浓度,并计算烟气脱二氧化硫剂的降解率,实验结果见表1。
烟气脱二氧化硫组合物缓蚀试验:400mL的烟气脱二氧化硫组合物溶液,溶液温度90℃,采用A3炭钢标准试片进行全浸试验,反应时间为336h,测定A3试片反应前后的重量,计算不同烟气脱二氧化硫组合物溶液的腐蚀速率,实验结果见表1。
下面将通过具体的实施例对本发明作进一步地详细阐述。
实施例1
本实施例模拟烟气的组成成分以体积计为:SO2:1%;CO2:5.4%;O2:14.7%;H2O:10.2%;CO:1.05%;NOx:0.05%,其余为氮气。
本实施例脱二氧化硫组合物的制备方法:将180克二氮杂二环辛烷、20克四乙烯五胺、6克十二烷基对苯二酚、4克酒石酸锑钾、3克单油咪唑啉加入到500毫升水中,采用0.5摩/升的硫酸调节溶液的pH,搅拌均匀,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为4.70,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本实施例脱烟气中二氧化硫的方法:将1000克的本实施例制备的脱二氧化硫组合物溶液加热到50℃,用微型真空泵将脱二氧化硫剂从填料塔的上端送入装有玻璃网环的填料塔中,将本实施中的模拟烟气从填料塔的底端通入烟气管中,含有二氧化硫的气体与从上端喷淋的脱二氧化硫组合物液体逆向接触,液气比为0.3kg/Nm3,被净化的气体从吸收塔顶排出;吸收了SO2的富液进入富液槽。用增强型烟气分析仪(德国,型号:Vario Plus)检测由塔顶排出的气体的组成,采用收集SO2气体方法测定富液中的二氧化硫的量(即吸收容量),用如下公式计算吸收量;
吸收容量=吸收后的二氧化硫的量-吸收前的二氧化硫的量
结果见表1。
解吸
烟气脱二氧化硫完成后,将得到的含二氧化硫的富液放入三口烧瓶,一口插温度计,一口插烟气管通往脱二氧化硫富液的底部,向烟气管中通入氮气,通入的速度为2×10- 4Nm3/min,通入的时间为80分钟,同时进行加热到100℃,使吸收的二氧化硫解吸得到贫液,采用收集SO2气体方法测定贫液中剩余的二氧化硫的量,用如下公式计算解吸量和解吸率;
解吸容量=解吸前的二氧化硫的量-解吸后的二氧化硫的量
解吸率=解吸量/解吸前的二氧化硫的量×100%
然后用得到的贫液重复进行脱硫和解吸,测定使用该脱二氧化硫组合物溶液进行二次脱二氧化硫时的脱二氧化硫后气体组成、吸收容量,并计算二次解吸量和二次解吸率。其中,二次解吸率等于二次解吸量除以第二次吸收量,依此类推。结果见表1。
实施例2
本实施例模拟烟气的组成成分以体积计为:SO2:6%;CO2:5.4%;O2:14.7%;H2O:10.2%;CO:1.05%;NOx:0.05%,其余为氮气。
本实施例脱二氧化硫组合物的制备方法:将280克二氮杂二环辛烷、20克二乙烯三胺、50克四乙烯五胺、5克十二烷基对苯二酚、3.5克酒石酸锑钾、4.5克单油咪唑啉加入到500毫升水中,采用0.5摩/升的硫酸调节溶液的pH,搅拌均匀,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为4.70,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本实施例中脱烟气中二氧化硫的方法、解吸步骤、测定吸收容量、解吸量和吸收率与实施例1相同,测定结果见表1。
实施例3
本实施例模拟烟气的组成成分以体积计为:SO2:1%;CO2:5.4%;O2:14.7%;H2O:10.2%;CO:1.05%;NOx:0.05%,其余为氮气。
本实施例脱二氧化硫组合物的制备方法:将150克二氮杂二环辛烷、50克二乙烯三胺、6克十二烷基对苯二酚、4克酒石酸锑钾、3克单油咪唑啉加入到500毫升水中,采用0.5摩/升的硝酸调节溶液的pH,搅拌均匀,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为4.80,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本实施例脱烟气中二氧化硫的方法:将1000克的本实施例制备的脱二氧化硫组合物溶液加热到50℃,用微型真空泵将脱二氧化硫剂从填料塔的上端送入装有玻璃网环的填料塔中,将本实施中的模拟烟气从填料塔的底端通入烟气管中,含有二氧化硫的气体与从上端喷淋的脱二氧化硫组合物液体逆向接触,液气比为0.125kg/Nm3,被净化的气体从吸收塔顶排出;吸收了SO2的富液进入富液槽。用增强型烟气分析仪(德国,型号:Vario Plus)检测由塔顶排出的气体的组成,采用收集SO2气体方法测定富液中的二氧化硫的量(即吸收容量),用如下公式计算吸收量;
吸收容量=吸收后的二氧化硫的量-吸收前的二氧化硫的量,结果见表1。
解吸
烟气脱二氧化硫完成后,将得到的含二氧化硫的富液放入三口烧瓶,一口插温度计,一口插烟气管通往脱二氧化硫富液的底部,向烟气管中通入氮气,通入的速度为2×10- 4Nm3/min,通入的时间为80分钟,同时进行加热到100℃,使吸收的二氧化硫解吸得到贫液,采用收集SO2气体方法测定贫液中剩余的二氧化硫的量,用如下公式计算解吸量和解吸率;
解吸容量=解吸前的二氧化硫的量-解吸后的二氧化硫的量
解吸率=解吸量/解吸前的二氧化硫的量×100%
然后用得到的贫液重复进行脱硫和解吸,测定使用该脱二氧化硫组合物溶液进行二次脱二氧化硫时的脱二氧化硫后气体组成、吸收容量,并计算二次解吸量和二次解吸率。其中,二次解吸率等于二次解吸量除以第二次吸收量,依此类推。结果见表1。
实施例4
本实施例模拟烟气的组成成分以体积计为:SO2:6%;CO2:5.4%;O2:14.7%;H2O:10.2%;CO:1.05%;NOx:0.05%,其余为氮气。
本实施例脱二氧化硫组合物的制备方法:将280克二氮杂二环辛烷、40克二乙烯三胺、30克四乙烯五胺、5克酒石酸锑钾、8克单油咪唑啉加入到500毫升水中,采用0.5摩/升的硝酸调节溶液的pH,搅拌均匀,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为4.80,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本实施例中脱烟气中二氧化硫的方法、解吸步骤、测定吸收容量、解吸量和吸收率与实施例3相同,测定结果见表1。
对比例1
本对比例模拟烟气的组成成分同实施例1。
本对比例脱二氧化硫组合物的制备方法:将80克N-羟乙基哌嗪、30克N,N-二乙基哌嗪、40克二氮杂二环、50克哌嗪、3克4-叔丁基邻苯二酚、4克酒石酸锑钾和5克十二烷基硫酸钠加入到500毫升水中,搅拌均匀,用0.5摩/升的硫酸溶液调节溶液的pH值,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为7,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本对比例中脱烟气中二氧化硫的方法、解吸步骤、测定吸收容量、解吸量和吸收率与实施例1相同,测定结果见表1。
对比例2
本对比例模拟烟气的组成成分同实施例2。
本对比例脱二氧化硫组合物的制备方法:将200克N-羟乙基哌嗪、100克N-羟乙基哌嗪酮、40克哌嗪、10克二氮杂二环、2克偏钒酸钠、3克五氧化二钒、3克2,6-二叔丁基对苯甲酚加入到500毫升水中,然后加入8克十二烷基苯磺酸钠,搅拌均匀,用0.5摩/升的硫酸溶液调节溶液的pH值,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为7,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本对比例中脱烟气中二氧化硫的方法、解吸步骤、测定吸收容量、解吸量和吸收率与实施例1相同,测定结果见表1。
对比例3
本对比例模拟烟气的组成成分同实施例3。
本对比例脱二氧化硫组合物的制备方法:将70克N-羟乙基哌嗪酮、50克N-乙基哌嗪、40克二氮杂二环、40克哌嗪、5克十二烷基硫酸钠加入到720毫升水中,搅拌均匀,用0.5摩/升的硫酸溶液调节溶液的pH值,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为7,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本对比例中脱烟气中二氧化硫的方法、解吸步骤、测定吸收容量、解吸量和吸收率与实施例1相同,测定结果见表1。
对比例4
本对比例模拟烟气的组成成分同实施例4。
本对比例脱二氧化硫组合物的制备方法:将200克N-羟乙基哌嗪、100克N-羟乙基哌嗪酮、40克哌嗪和10克二氮杂二环加入到500毫升水中,然后加入8克十二烷基苯磺酸钠、2克酒石酸锑钾、3克五氧化二钒和10克蒽醌二磺酸钠,搅拌均匀,用0.5摩/升的硫酸溶液调节溶液的pH值,并用蒸馏水定量到1000克,溶液的pH值为6.5,从而得到烟气脱二氧化硫组合物溶液。
本对比例中脱烟气中二氧化硫的方法、解吸步骤、测定吸收容量、解吸量和吸收率与实施例1相同,测定结果见表1。
表1实施例和对比例脱烟气二氧化硫测定结果
由实施例1~4和对比例1~4,本发明提供的脱二氧化硫组合物可以用于脱除与回收烟气中的二氧化硫,该脱硫组合物溶液具有净化度高、吸收容量大、吸收速度快、解吸率大、再生能耗低等优点。
Claims (10)
1.脱二氧化硫组合物,其特征在于包括:主吸收剂5~50重量份、活化剂0.1~20重量份、缓蚀剂0.05~5重量份、水25~95重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.0~5.0;
所述缓释剂由金属氧化物和单油咪唑啉组成;
所述主吸收剂为二氮杂二环辛烷;
所述活化剂选自羟乙基乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、三乙烯二胺中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的脱二氧化硫组合物,其特征在于:所述酸为硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、柠檬酸中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的脱二氧化硫组合物,其特征在于:所述金属氧化物选自钒酸盐、偏钒酸盐、五氧化二钒、碱式碳酸酮、酒石酸锑钾中的至少一种;所述金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1:(0.05~2)。
4.根据权利要求1~3任一项所述的脱二氧化硫组合物,其特征在于:所述脱二氧化硫组合物包括:主吸收剂10~45重量份、活化剂3~18重量份、缓蚀剂0.5~4重量份、水30~90重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.6~4.8。
5.根据权利要求1~4任一项所述的脱二氧化硫组合物,其特征在于:脱二氧化硫组合物还包括抗氧剂;所述抗氧剂为0.05~5重量份。
6.根据权利要求5所述的脱二氧化硫组合物,其特征在于:所述抗氧剂选自丙酮肟、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸、2,6-二叔丁基对甲酚、十二烷基对苯二酚、蒽醌、蒽醌二磺酸、蒽醌二磺酸钠、4-叔丁基邻苯二酚中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的脱二氧化硫组合物,其特征在于:所述脱二氧化硫组合物包括:主吸收剂12~40重量份、活化剂3~15重量份、抗氧剂0.5~3重量份、缓蚀剂0.5~1.5重量份、水30~80重量份、酸;所述酸的加入量使脱二氧化硫组合物的pH值为4.8。
8.权利要求1~4任一项所述的脱二氧化硫组合物的制备方法,其特征在于:将主吸收剂、活化剂、缓蚀剂、酸、水混合得到脱二氧化硫组合物。
9.脱硫方法,其特征在于:将含有二氧化硫的混合气体与权利要求1~7任一项所述的脱二氧化硫组合物逆流接触。
10.根据权利要求9所述的脱硫方法,其特征在于:所述接触时脱二氧化硫组合物的温度为25~70℃;液气比为0.05~3.0kg/Nm3。
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