一种脱硫脱硝吸收剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及脱硫脱硝技术领域,具体涉及一种脱硫脱硝吸收剂及其制备方法。
背景技术
我国能源消费以煤为主,约有90%的二氧化硫、67%的氮氧化物、70%的烟尘排放量来自于煤的燃烧。其中又以燃煤锅炉等烟气排放污染最为突出。煤燃烧生成的NOx以NO为主,其次为NO2,容易造成酸雨等危害,对人的健康也有很大影响。因此必须进行脱硫脱硝处理,减少污染排放,其治理措施主要分为燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硫脱硝技术。
脱硫技术主要包括湿法、半干法、干法三大类,湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。脱硝技术主要包括选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和臭氧氧化吸收技术。上述几种脱硫脱硝技术适用于不同类型的锅炉窑炉,在湿法脱硫-臭氧氧化吸收技术中,脱硫脱硝吸收剂作为整项技术的最后一关,起着非常关键的作用。
大多数化工生产的企业,都需要通过燃煤锅炉、窑炉来提供热源,锅炉、窑炉烟气脱硫脱硝大多采用湿法脱硫-臭氧氧化吸收技术,吸收剂一般选用纯碱、烧碱或石灰,消耗量大,增加了生产成本。另一方面,化工生产过程中产生的某些副产品碱性较高,如硅酸钠化料压滤后的副产品,对环境易造成污染。为降低生产成本,同时实现废物利用,可以考虑用硅酸钠化料压滤所得副产品进行脱硫脱硝。
发明内容
为了解决现有技术中脱硫脱硝成本高,化工生产过程中产生的某些副产品排放易造成环境污染等问题,本发明采用硅酸钠化料压滤后的副产品来进行脱硫脱硝,操作简单,成本低廉,既解决了脱硫脱硝吸收剂的购置,又解决了硅酸钠化料压滤副产品带来的环境风险。
本发明的技术方案如下:
一种脱硫脱硝吸收剂,以重量份计,包括硅酸钠副产品100~2500份,添加剂1~7份,水8000~10000份。
如上所述的脱硫脱硝吸收剂,是以硅酸钠化料装备中取得的副产品为主要原料加入添加剂和水进行搅拌制得的悬浊液。
如上所述的脱硫脱硝吸收剂,所述硅酸钠副产品为硅酸钠固体在化料装备中化料后,残渣通过压滤机去除大部分的水和泥沙后取得的泥饼。
如上所述的脱硫脱硝吸收剂,所述硅酸钠副产品中除硅酸钠以外,其他成分控制在以下范围:铁元素含量650~15000ppm、铝元素含量2500~20000ppm、铜元素含量150~180ppm、铬元素含量100~140ppm、锰元素含量150~180ppm。
如上所述的脱硫脱硝吸收剂,所述添加剂包括十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
上述脱硫脱硝吸收剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将化料后的硅酸钠残渣在压滤机中进行过滤,滤去水和大颗粒泥沙,取得硅酸钠副产品,即硅酸钠泥饼;
(2)将硅酸钠副产品加入搅拌池中,然后根据硅酸钠副产品加入量,按照1~25g/mL的比例往搅拌池中加入一定量的水,根据加水量的多少,按照0.01~0.07g/mL的比例往搅拌池中加入一定量的添加剂;
(3)将上述混合液搅拌均匀,得脱硫脱硝吸收剂的悬浊液;
(4)将上述制得的脱硫脱硝吸收剂的悬浊液引入储料罐内,以供脱硫脱硝塔使用。
作为进一步的优选,所述步骤(3)硅酸钠副产品与水和添加剂的混合液在5~45℃下搅拌0.5~4小时。
作为进一步的优选,所述步骤(3)中搅拌均匀后硅酸钠副产品与水和添加剂的混合液中硅酸钠副产品和添加剂的质量浓度在1%~30%之间。
作为进一步的优选,所述步骤(3)中搅拌均匀后硅酸钠副产品与水和添加剂的pH在7~12之间。
上述脱硫脱硝剂的催化原理为:
本发明的有益效果在于:
本发明公开的一种脱硫脱硝吸收剂,采用硅酸钠化料压滤后的副产品为主要原料,成本低,碱性高,脱硫脱硝吸收效果显著,且硅酸钠副产品中的氧化铁、铜、铬和锰等金属元素按特定比例选择调控(必要时可在化料处理阶段和/或得到副产品后进行干预),可进一步将NO氧化为NO2,提高了脱硝效率,既降低了企业生产成本,又解决了硅酸钠化料压滤副产品带来的环境风险。
本发明公开的一种脱硫脱硝吸收剂制备方法,只需将硅酸钠化料压滤后的副产品与添加剂和水加入搅拌池中搅拌即可,操作简单,容易实施,适合向各化工类企业推广。
本发明公开的一种脱硫脱硝吸收剂,通过添加剂中的十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,既可以起到阻垢的作用,减少脱硫脱硝喷嘴的堵塞、结垢、磨损,减少浆液循环泵及叶轮的结垢、磨损,还可缓冲浆液pH值波动,延长工作段悬浊液的运行时间,减少配液次数,降低系统能量损耗。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和进一步的实施例对本发明作进一步的描述。
本发明的具体实施方式如下:
一种脱硫脱硝吸收剂,以硅酸钠化料装备中取得的副产品为主要原料加入搅拌池中,向搅拌池中投加添加剂和水进行搅拌,制备脱硫脱硝悬浊液,其中硅酸钠副产品与添加剂和水之间的重量份如下:硅酸钠副产品100~2500份,添加剂1~7份,水8000~10000份。
其中,所述硅酸钠副产品为硅酸钠固体在化料装备中化料后,残渣通过压滤机去除大部分的水和泥沙后取得的泥饼。所述硅酸钠副产品中除硅酸钠以外,其他成分控制在以下范围:铁元素含量650~15000ppm、铝元素含量2500~20000ppm、铜元素含量150~180ppm、铬元素含量100~140ppm、锰元素含量150~180ppm。
所述添加剂包括十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
作为优选,本发明所用添加剂相互之间的比例不大于2。
上述脱硫脱硝吸收剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将化料后的硅酸钠残渣在压滤机中进行过滤,滤去水和大颗粒泥沙,取得硅酸钠副产品,即硅酸钠泥饼;
(2)将硅酸钠副产品加入搅拌池中,然后根据硅酸钠副产品加入量,按照1~25g/mL的比例往搅拌池中加入一定量的水,根据加水量的多少,按照0.01~0.07g/mL的比例往搅拌池中加入一定量的添加剂;
(3)将上述混合液在5~45℃下搅拌0.5~4小时,得脱硫脱硝吸收剂的悬浊液,其质量浓度在1%~30%之间,pH在7~12之间;
(4)将上述制得的脱硫脱硝吸收剂的悬浊液引入储料罐内,以供脱硫脱硝塔使用。
本发明更进一步的实施例如下:
实施例1
一种脱硫脱硝吸收剂,按重量份计算包括:硅酸钠副产品100份,添加剂1份,水10000份。
其中,所述硅酸钠副产品为硅酸钠固体在化料装备中化料后,残渣通过压滤机去除大部分的水和泥沙后取得的泥饼。所述添加剂包括十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
作为优选,本发明所用添加剂相互之间的比例不大于2。
一种脱硫脱硝吸收剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将化料后的硅酸钠残渣在压滤机中进行过滤,滤去水和大颗粒泥沙,取得硅酸钠副产品,即硅酸钠泥饼。
(2)取硅酸钠副产品10kg加入搅拌池中,其中铁元素含量为90g、铝元素含量为160g、铜元素含量为1.5g、铬元素含量为1.2g、锰元素含量为1.7g,然后加入1000kg水和100g添加剂,所述添加剂包括40g十二烷基硫酸钠、30g仲烷基磺酸钠和30g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
(3)将上述混合液在5~45℃下搅拌1小时,得脱硫脱硝吸收剂的悬浊液。检测其质量浓度是否在1%~30%之间,pH在7~12之间。
(4)将上述制得的脱硫脱硝吸收剂的悬浊液引入储料罐内,以供脱硫脱硝塔使用。
实施例2
一种脱硫脱硝吸收剂,按重量份计算包括:硅酸钠副产品500份,添加剂1份,水9500份。
其中,所述硅酸钠副产品为硅酸钠固体在化料装备中化料后,残渣通过压滤机去除大部分的水和泥沙后取得的泥饼。所述添加剂包括十二烷基硫酸钠和仲烷基磺酸钠。
作为优选,本发明所用添加剂相互之间的比例不大于2。
一种脱硫脱硝吸收剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将化料后的硅酸钠残渣在压滤机中进行过滤,滤去水和大颗粒泥沙,取得硅酸钠副产品,即硅酸钠泥饼。
(2)取硅酸钠副产品50kg加入搅拌池中,其中铁元素含量为450g、铝元素含量为790g、铜元素含量为7.5g、铬元素含量为6g、锰元素含量为8.5g,然后加入950kg水和100g添加剂,所述添加剂包括60g十二烷基硫酸钠和40g仲烷基磺酸钠。
(3)将上述混合液在5~45℃下搅拌1.5小时,得脱硫脱硝吸收剂的悬浊液。检测其质量浓度是否在1%~30%之间,pH在7~12之间。
(4)将上述制得的脱硫脱硝吸收剂的悬浊液引入储料罐内,以供脱硫脱硝塔使用。
实施例3
一种脱硫脱硝吸收剂,按重量份计算包括:硅酸钠副产品100份,添加剂3份,水9000份。
其中,所述硅酸钠副产品为硅酸钠固体在化料装备中化料后,残渣通过压滤机去除大部分的水和泥沙后取得的泥饼。所述添加剂包括十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
作为优选,本发明所用添加剂相互之间的比例不大于2。
一种脱硫脱硝吸收剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将化料后的硅酸钠残渣在压滤机中进行过滤,滤去水和大颗粒泥沙,取得硅酸钠副产品,即硅酸钠泥饼。
(2)取硅酸钠副产品100kg加入搅拌池中,其中铁元素含量为900g、铝元素含量为1.6kg、铜元素含量为15g、铬元素含量为12g、锰元素含量为17g,然后加入900kg水和300g添加剂,所述添加剂包括90g十二烷基硫酸钠、100g仲烷基磺酸钠和110g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
(3)将上述混合液在5~45℃下搅拌2小时,得脱硫脱硝吸收剂的悬浊液。检测其质量浓度是否在1%~30%之间,pH在7~12之间。
(4)将上述制得的脱硫脱硝吸收剂的悬浊液引入储料罐内,以供脱硫脱硝塔使用。
实施例4
一种脱硫脱硝吸收剂,按重量份计算包括:硅酸钠副产品2000份,添加剂5份,水8000份。
其中,所述硅酸钠副产品为硅酸钠固体在化料装备中化料后,残渣通过压滤机去除大部分的水和泥沙后取得的泥饼。所述添加剂包括十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
作为优选,本发明所用添加剂相互之间的比例不大于2。
一种脱硫脱硝吸收剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将化料后的硅酸钠残渣在压滤机中进行过滤,滤去水和大颗粒泥沙,取得硅酸钠副产品,即硅酸钠泥饼。
(2)取硅酸钠副产品200kg加入搅拌池中,其中铁元素含量为1.8kg、铝元素含量为3.2kg、铜元素含量为30g、铬元素含量为24g、锰元素含量为34g,然后加入800kg水和500g添加剂,所述添加剂包括180g十二烷基硫酸钠、150g仲烷基磺酸钠和170g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
(3)将上述混合液在5~45℃下搅拌2.5小时,得脱硫脱硝吸收剂的悬浊液。检测其质量浓度是否在1%~30%之间,pH在7~12之间。
(4)将上述制得的脱硫脱硝吸收剂的悬浊液引入储料罐内,以供脱硫脱硝塔使用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或增减替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。