CN111359601A - 一种提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂，该催化剂的组分及各组分的重量百分比为：催化组分10～20％、激发剂15～20％、电石渣30～40％、锰矿废渣余量。本发明催化剂不仅可以提高氢氧化钙与SO2和SO3反应速率、而且可以大幅提高氢氧化钙反应硫容，增强氢氧化钙的脱硫性能。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂。
背景技术
随着我国社会不断发展，国内工业行业开始了转型升级，国家对工业领域的环保要求也愈加严格。我国近年来环保政策持续收紧，尤其对工业尾气中的SO2排放要求日益严格，时至今日，各主要工业行业基本都开始实行“超低排放”政策法规，SO2排放数值基本控制在35mg/Nm3以下。
我国工业行业种类多、生产企业类型多，使用的脱硫技术多种多样。其中主要的行业有：电力行业、建材行业、冶金行业、金属加工制造行业、化学品制造行业等，综合工业各行业在用脱硫技术分析，主要分为：湿法脱硫技术、干法脱硫技术、半干法脱硫技术。上述的三种主流脱硫技术均以碳酸钙、氢氧化钙、氢氧化钙等钙基材料为脱硫剂。例如专利CN201420763060.4所述的湿法脱硫技术，是以碳酸钙(生石灰)作为脱硫材料；又如专利CN204865501U所述的脱硫技术是氢氧化钙、氢氧化钙作为脱硫材料，开发的相应脱硫技术。
石灰石和氢氧化钙主要作为湿法脱硫技术应用的脱硫材料，近年来已有专利报道通过添加增效剂改善湿法脱硫技术中钙基材料的脱硫性能，例如专利CN105289269A以及CN201310423630.5中所述，可以用于湿法脱硫技术中的提高石灰石脱硫性能的添加剂。综合国内文献报道，国内多家公司机构已经开始注重钙基材料性能增效剂的开发研究，钙基材料的深度脱硫性能研究已经初现端倪。氢氧化钙作为干法脱硫技术中应用最多的脱硫材料，以其广泛的原料来源备受用户青睐，但近年来随着超低排放政策的落地，其低硫容、低效率的缺点极大的限制其使用，以其为主的干法脱硫技术也逐步被市场所淘汰。氢氧化钙作为一种传统的脱硫材料，脱硫反应速率和深度主要受化学传质影响，尤其是受气固两相传质反应速率影响。工业氢氧化钙应用于干法脱硫中脱硫效率位于50～60％之间，用于半干法脱硫中脱硫效率位于60～75％之间，较低的脱硫效率直接限制氢氧化钙的脱硫性能、限制了干法脱硫技术的应用范围。
发明内容
本发明针对以上技术问题，提供一种提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂，其组分及各组分的重量百分比为：催化组分10～20％、激发剂15～20％、电石渣30～40％、锰矿废渣余量；所述的催化组分为氧化铈、氧化锆的一种或者混合物。
其中，所述的催化组分为氧化铈与氧化锆的混合物，其中氧化铈与氧化锆的质量比为1:1～1:2。
其中，激发剂为熔盐炉废渣。
本发明所述的催化剂用于提高氢氧化钙的脱硫性能时，其添加量为氢氧化钙重量的1％～10％。
本发明技术方案有以下特点：通过催化组分的化学改性作用，改善氢氧化钙化学结构，增加氢氧化钙的内外表面积，提高氢氧化钙与SO2的接触面积，增加氢氧化钙对SO2的吸附量；通过引入激发剂，使得氢氧化钙材料具备自氧化性能，可以快速将氢氧化钙与SO2反应生成的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，提高氢氧化钙脱硫产物的稳定性，促进氢氧化钙与SO2反应的正反应发生；通过氧化锆对氢氧化钙的化学修饰，加快氢氧化钙与SO2和SO3反应速率，同时延缓硫酸钙在氢氧化钙表面的集聚作用，且受热条件下促使氢氧化钙表面形成新孔道，提高了氢氧化钙单位质量的吸附硫容，提高了氢氧化钙的脱硫速率和脱硫深度。
具体实施方式
下面结合实施例将对本发明催化剂技术方案作进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例一
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈5kg、氧化锆5kg、激发剂15kg、电石渣40kg、锰矿废渣35kg，其中激发剂采用熔盐炉废渣。
将上述催化剂按照1％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～260,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少22％，催化剂显示出良好的反应性能。
实施例二
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈10kg、氧化锆10kg、激发剂15kg、电石渣30kg、锰矿废渣35kg。
将上述催化剂按照10％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～260,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少32％，催化剂显示出良好的反应性能。
实施例三
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈6kg、氧化锆12kg、激发剂20kg、电石渣40kg、锰矿废渣22kg。
将上述催化剂按照10％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～270,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少25％，催化剂显示出良好的反应性能。
实施例四
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈6kg、氧化锆10kg、激发剂20kg、电石渣40kg、锰矿废渣24kg。
将上述催化剂按照3％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～270,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少23％，催化剂显示出良好的反应性能。
实施例五
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈20kg、激发剂20kg、电石渣40kg、锰矿废渣20kg。
将上述催化剂按照7％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～270,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少13％，催化剂显示出良好的反应性能。
实施例六
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈10kg、氧化锆10kg、激发剂20kg、电石渣40kg、锰矿废渣20kg。
将上述催化剂按照1％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～270,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少19％，催化剂显示出良好的反应性能。
实施例七
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈10kg、氧化锆10kg、激发剂20kg、电石渣40kg、锰矿废渣20kg。
将上述催化剂按照10％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～250,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少30％，催化剂显示出良好的反应性能。
实施例八
按照以下重量百分比制备催化剂：氧化铈5kg、氧化锆10kg、激发剂20kg、电石渣40kg、锰矿废渣25kg。
将上述催化剂按照3％比例添加至工业级氢氧化钙中，氢氧化钙目数～250,含量>75％，在河南水泥有限公司工业应用测试，工业试验表明：在相同脱硫排放控制工况条件下，通过添加催化剂，脱硫剂氢氧化钙用量减少27％，催化剂显示出良好的反应性能。
Claims (4)
1.一种提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂，其特征在于，所述的催化剂的组分及各组分的重量百分比为：催化组分10～20％、激发剂15～20％、电石渣30～40％、锰矿废渣余量；所述的催化组分为氧化铈、氧化锆的一种或者混合物。
2.根据权利要求1所述的提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂，其特征在于，所述的催化组分为氧化铈与氧化锆的混合物，其中氧化铈与氧化锆的质量比为1:1～1:2。
3.根据权利要求1所述的提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂，其特征在于，所述的激发剂为熔盐炉废渣。
4.根据权利要求1所述的提高氢氧化钙脱硫性能的催化剂，其特征在于，所述的催化剂添加量为氢氧化钙重量的1％～10％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200703 |