CN112999859A - 一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法，包括以下原材料：以普通的小苏打产品为原料、碳酸氢钠产品、以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％，所述长石类矿物产品包括正长石、钠长石、钙长石、钡长石、钡冰长石、微斜长石，透长石以及所有以长石为主要成分的矿物，所述长石类矿物产品作为防结块剂可单独使用，单独使用时长石添加比例为0.5％及以上。本发明所述的一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法，碳酸氢钠在保持产品长期储存过程中的分散性与防止结块性能相比，具有明显的优势，且成本低，容易被市场接受，具有很强的推广性，具有去酸性气体去除效率高、用量少、综合成本低等特点，带来更好的使用前景。
Description
技术领域
本发明涉及尾气处理领域，特别涉及一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法。
背景技术
钢铁、焦化、水泥、燃煤发电、耐火材料生产以及垃圾焚烧处理等行业产生的尾气已成为城市经济发展的重大问题之一，如何控制尾气排放也日益受到广泛关注，以上不同行业中产生的尾气组成极其复杂，主要污染物有烟尘、酸性气体等，目前国内大多采用半干法来处理尾气中的酸性气体，这种方式使用的吸收剂消石灰反应活性比较低，对工业烟气中的SOX等酸性气体的去除不彻底，无法达到更高标准的排放要求，碳酸氢钠可用于解决上述工业尾气中的酸性气体处理，具有优于消石灰的处理效果，随着科技的不断发展，人们对于脱硫剂的制造工艺要求也越来越高。
现有的脱硫剂在使用时存在一定的弊端，碳酸氢钠性质不稳定，加工温度高于40℃的环境中就会发生分解成碳酸钠和水，储存过程中也容易吸收空气中的水分而发生结块的现象，影响产品的储存及应用效果，不利于人们的使用，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法，碳酸氢钠在保持产品长期储存过程中的分散性与防止结块性能相比，具有明显的优势，且成本低，容易被市场接受，具有很强的推广性，具有去酸性气体去除效率高、用量少、综合成本低等特点，可以有效解决背景技术中的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种工业尾气高效脱硫剂，包括以下原材料：以普通的小苏打产品为原料、碳酸氢钠产品、以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％。
作为一种优选的技术方案，所述长石类矿物产品包括正长石、钠长石、钙长石、钡长石、钡冰长石、微斜长石，透长石以及所有以长石为主要成分的矿物。
作为一种优选的技术方案，所述长石类矿物产品作为防结块剂可单独使用，单独使用时长石添加比例为0.5％及以上，即产品中小苏打产品占比小于99.5％，长石粉占比大于0.5％。
一种工业尾气高效脱硫剂的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：以普通的小苏打产品为原料，在低温的环境下进行粉碎，使得粉碎机内的温度不高于40℃，保持低温粉碎的方法包括对粉碎机机体以及进入粉碎机的空气进行降温，向碳酸氢钠产品中添加一定比例的以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％；
S2：配比一定量的长石与小苏打产品，产品粒度D50值为10um左右，混合均匀后密封保存，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；另外使用两组相同粒度的小苏打产品，不添加任何防结块剂，密封保存，作为对照组进行对比试验，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；
S3：分别自然放置1天、10天、20天、30天之后，打开产品包装，取样检测产品结块的比例以+2mm筛上作为参考数据，与相同状态保存的纯碳酸氢钠产品进行对比；
S4：将S3步骤中得到的参数数据进行记录，筛下产品分散度指标检测结果同样进行记录；
S5：将使用正长石作为防结块剂的效果与未添加防结块剂的小苏打产品进行对比分析，分别取不同时间的试验样品测试产品的分散度指标，从分散度上对结果进行数据分析，对记录结果进行统计对比；
S6：统计是否使用防结块剂与不同时间的试验样品测试产品的分散度指标等，制作图表，进行综合分析，制作出最终的数据与结论，得出制作脱硫剂的高效方法。
作为一种优选的技术方案，所述长石粉作为防结块剂与碳酸氢钠产品混合应用时最佳的平均粒径为1～25um。
作为一种优选的技术方案，所述平均粒径是指使用激光衍射散射式粒度分布测试仪进行测定的粒度分布曲线中，累积通过率为50％时的最大颗粒的等效直径。
作为一种优选的技术方案，所述小苏打产品适用的平均粒径范围为1～25um。
作为一种优选的技术方案，所述碳酸氢钠可使用长石类产品防止结块，碳酸氢钾产品同样可使用长石类产品防止结块。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法，具备以下有益效果：该一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法，碳酸氢钠在保持产品长期储存过程中的分散性与防止结块性能相比，具有明显的优势，且成本低，容易被市场接受，具有很强的推广性，具有去酸性气体去除效率高、用量少、综合成本低等特点，以普通碳酸氢钠为原料，在低温环境下即40℃以下经过特殊机械设备粉碎，将其加工成平均粒径1～25μm粒级产品，可大幅提高产品反应活性和吸附效率，保证碳酸氢钠的产品在加工过程中不发生分解反应，在碳酸氢钠产品粉碎过程中或粉碎完成后向其中添加一定比例的长石类矿粉材料，混合均匀，可使其碳酸氢钠产品形成流动性和分散性俱佳的高活性粉体，即Hasoda高效脱硫剂，本产品可长期保存，不易发生结块，不影响产品的活性，整个高效脱硫剂结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
附图说明
图1为本发明一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法中实施例一其一的结构示意图。
图2为本发明一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法中实施例一其二的结构示意图。
图3为本发明一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法中实施例二的结构示意图。
图4为本发明一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法中实施例三的结构示意图。
图5为本发明一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法中烟气在线监测系统数据的结构示意图。
图6为本发明一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法中高效脱硫剂产品应用成本对比表的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-6所示，一种工业尾气高效脱硫剂及其制备方法，包括以下原材料：以普通的小苏打产品为原料、碳酸氢钠产品、以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％。
进一步的，长石类矿物产品包括正长石、钠长石、钙长石、钡长石、钡冰长石、微斜长石，透长石以及所有以长石为主要成分的矿物。
进一步的，长石类矿物产品作为防结块剂可单独使用，单独使用时长石添加比例为0.5％及以上，即产品中小苏打产品占比小于99.5％，长石粉占比大于0.5％。
一种工业尾气高效脱硫剂的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：以普通的小苏打产品为原料，在低温的环境下进行粉碎，使得粉碎机内的温度不高于40℃，保持低温粉碎的方法包括对粉碎机机体以及进入粉碎机的空气进行降温，向碳酸氢钠产品中添加一定比例的以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％；
S2：配比一定量的长石与小苏打产品，产品粒度D50值为10um左右，混合均匀后密封保存，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；另外使用两组相同粒度的小苏打产品，不添加任何防结块剂，密封保存，作为对照组进行对比试验，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；
S3：分别自然放置1天、10天、20天、30天之后，打开产品包装，取样检测产品结块的比例以+2mm筛上作为参考数据，与相同状态保存的纯碳酸氢钠产品进行对比；
S4：将S3步骤中得到的参数数据进行记录，筛下产品分散度指标检测结果同样进行记录；
S5：将使用正长石作为防结块剂的效果与未添加防结块剂的小苏打产品进行对比分析，分别取不同时间的试验样品测试产品的分散度指标，从分散度上对结果进行数据分析，对记录结果进行统计对比；
S6：统计是否使用防结块剂与不同时间的试验样品测试产品的分散度指标等，制作图表，进行综合分析，制作出最终的数据与结论，得出制作脱硫剂的高效方法。
进一步的，长石粉作为防结块剂与碳酸氢钠产品混合应用时最佳的平均粒径为1～25um。
进一步的，平均粒径是指使用激光衍射散射式粒度分布测试仪进行测定的粒度分布曲线中，累积通过率为50％时的最大颗粒的等效直径。
进一步的，小苏打产品适用的平均粒径范围为1～25um。
进一步的，碳酸氢钠可使用长石类产品防止结块，碳酸氢钾产品同样可使用长石类产品防止结块。
实施例1：
单独使用长石作为防结块剂应用案例
配比比例为长石4％、小苏打产品96％，产品粒度D50值为10um左右，混合均匀后密封保存，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；另外使用两组相同粒度的小苏打产品，不添加任何防结块剂，密封保存，作为对照组进行对比试验，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；
分别自然放置1天、10天、20天、30天之后，打开产品包装，取样检测产品结块的比例以+2mm筛上作为参考数据，与相同状态保存的纯碳酸氢钠产品进行对比；
从对比结果看，使用正长石作为防结块剂效果非常好，产品即使在受压条件下也不易产生结块的现象，与未添加防结块剂的小苏打产品相比，其结块产品数量降低90％以上，并且可以保持长时间的安定性；
分别取不同时间的试验样品测试产品的分散度指标，从分散度上看，长石产品作为防结块剂添加后，可以长时间保持较高的分散性，维持产品长时间储存后的使用效果不受影响。
实施例2：
使用高效脱硫剂处理水泥行业酸性工业废气应用案例
生产线生产能力为2500吨/h，原工艺使用氢氧化钙处理，加药量为300kg/h，烟气中二氧化硫的浓度可降低至8mg/m3，开磨状态，且喷淋塔运行中，冬季排放标准趋于严格，国家要求水泥行业企业按排放总量控制生产，因此企业希望能够降低至接近零的排放标准，在氢氧化钙工艺的条件下，即使再大幅提高使用量，也无法将二氧化硫的浓度进一步降低；
使用B100型高效脱硫剂产品，主要成分为小苏打，长石粉的比例为4％，将本产品添加到其高温风机出口位置，加入量为30kg/h，添加后烟气中二氧化硫浓度快速下降，10min后降低至4.25mg/m3，20分钟后一直在3.3-3.8mg/m3之间波动；
使用的高效脱硫剂产品应用关于水泥厂烟气脱硫处理，在不增加脱硫剂成本的情况下，可以使烟气中的硫浓度降低至3mg/m3的超低排放标准，在排放总量限制的时期，可以为企业增加大量的产能，创造利润。
实施例3：
使用高效脱硫剂处理耐火材料行业酸性工业废气应用案例
使用竖窑煅烧耐火材料，烟气中二氧化硫浓度约为300～400mg/m3，排放标准为50mg/m3，使用双碱法，采用氢氧化钠+氢氧化钙，工艺处理烟气，处理后烟气中二氧化硫浓度约为30～40mg/m3，但是在填料或者下料的过程中，烟气中二氧化硫的浓度会急剧升高，使用双碱法无法保证烟气中二氧化硫浓度稳定的合格；
使用的B100型Hasoda高效脱硫剂产品，主要成分为小苏打，长石粉的比例为4％。投加位置在窑炉烟气收集后进喷淋塔前的管道中，烟气温度约200摄氏度，烟气量约为7000～9000m3/h，不加填料的过程中，使用高效脱硫剂产品，烟气中二氧化硫浓度可以稳定的控制在30mg/m3以下，单独使用Hasoda高效脱硫剂产品处理烟气中的二氧化硫污染物，投加量24～32kg/h；
即使是填料过程中，烟气中二氧化硫浓度开始明显上升，通过增加高效脱硫剂产品的给料量，烟气中的二氧化硫浓度依旧可以稳定的控制在30mg/m3以内；
以本耐火厂试验数据为例，测算Hasoda高效脱硫剂及双碱法使用药剂的材料成本，对比可得，单纯按药剂成本计算，Hasoda高效脱硫剂产品较双碱法工艺可为工厂节省约10％的药剂成本，除此之外，双碱法产生的固废较Hasoda高效脱硫剂产品要多数倍，双碱法工艺对操作的人工防护要求等级高等因素，也是需要考虑的问题。
工作原理：以普通的小苏打产品为原料，在低温的环境下进行粉碎，使得粉碎机内的温度不高于40℃，保持低温粉碎的方法包括对粉碎机机体以及进入粉碎机的空气进行降温，向碳酸氢钠产品中添加一定比例的以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％，配比一定量的长石与小苏打产品，产品粒度D50值为10um左右，混合均匀后密封保存，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；另外使用两组相同粒度的小苏打产品，不添加任何防结块剂，密封保存，作为对照组进行对比试验，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压，分别自然放置1天、10天、20天、30天之后，打开产品包装，取样检测产品结块的比例以+2mm筛上作为参考数据，与相同状态保存的纯碳酸氢钠产品进行对比，将S3步骤中得到的参数数据进行记录，筛下产品分散度指标检测结果同样进行记录，将使用正长石作为防结块剂的效果与未添加防结块剂的小苏打产品进行对比分析，分别取不同时间的试验样品测试产品的分散度指标，从分散度上对结果进行数据分析，对记录结果进行统计对比，统计是否使用防结块剂与不同时间的试验样品测试产品的分散度指标等，制作图表，进行综合分析，制作出最终的数据与结论，得出制作脱硫剂的高效方法，以普通碳酸氢钠为原料，在低温环境下即40℃以下经过特殊机械设备粉碎，将其加工成平均粒径1～25μm粒级产品，可大幅提高产品反应活性和吸附效率，保证碳酸氢钠的产品在加工过程中不发生分解反应。在碳酸氢钠产品粉碎过程中或粉碎完成后向其中添加一定比例的长石类矿粉材料，混合均匀，可使其碳酸氢钠产品形成流动性和分散性俱佳的高活性粉体，即Hasoda高效脱硫剂，本产品可长期保存，不易发生结块，不影响产品的活性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种工业尾气高效脱硫剂，其特征在于：包括以下原材料：以普通的小苏打产品为原料、碳酸氢钠产品、以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％。
2.根据权利要求1所述的一种工业尾气高效脱硫剂，其特征在于：所述长石类矿物产品包括正长石、钠长石、钙长石、钡长石、钡冰长石、微斜长石，透长石以及所有以长石为主要成分的矿物。
3.根据权利要求1所述的一种工业尾气高效脱硫剂，其特征在于：所述长石类矿物产品作为防结块剂可单独使用，单独使用时长石添加比例为0.5％及以上，即产品中小苏打产品占比小于99.5％，长石粉占比大于0.5％。
4.一种工业尾气高效脱硫剂的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
S1：以普通的小苏打产品为原料，在低温的环境下进行粉碎，使得粉碎机内的温度不高于40℃，保持低温粉碎的方法包括对粉碎机机体以及进入粉碎机的空气进行降温，向碳酸氢钠产品中添加一定比例的以长石类矿物为主要成分的防结块剂，加入比例为0.5～40％；
S2：配比一定量的长石与小苏打产品，产品粒度D50值为10um左右，混合均匀后密封保存，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；另外使用两组相同粒度的小苏打产品，不添加任何防结块剂，密封保存，作为对照组进行对比试验，一组受压，压力为1000kg/㎡，一组不受压；
S3：分别自然放置1天、10天、20天、30天之后，打开产品包装，取样检测产品结块的比例以+2mm筛上作为参考数据，与相同状态保存的纯碳酸氢钠产品进行对比；
S4：将S3步骤中得到的参数数据进行记录，筛下产品分散度指标检测结果同样进行记录；
S5：将使用正长石作为防结块剂的效果与未添加防结块剂的小苏打产品进行对比分析，分别取不同时间的试验样品测试产品的分散度指标，从分散度上对结果进行数据分析，对记录结果进行统计对比；
S6：统计是否使用防结块剂与不同时间的试验样品测试产品的分散度指标等，制作图表，进行综合分析，制作出最终的数据与结论，得出制作脱硫剂的高效方法。
5.根据权利要求4所述的一种工业尾气高效脱硫剂的制备方法，其特征在于：所述长石粉作为防结块剂与碳酸氢钠产品混合应用时最佳的平均粒径为1～25um。
6.根据权利要求5所述的一种工业尾气高效脱硫剂的制备方法，其特征在于：所述平均粒径是指使用激光衍射散射式粒度分布测试仪进行测定的粒度分布曲线中，累积通过率为50％时的最大颗粒的等效直径。
7.根据权利要求4所述的一种工业尾气高效脱硫剂的制备方法，其特征在于：所述小苏打产品适用的平均粒径范围为1～25um。
8.根据权利要求4所述的一种工业尾气高效脱硫剂的制备方法，其特征在于：所述碳酸氢钠可使用长石类产品防止结块，碳酸氢钾产品同样可使用长石类产品防止结块。
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|---|---|---|---|---|
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