CN115445420A - 一种水泥窑烟气液体脱硫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及脱硫剂领域，尤其涉及一种水泥窑烟气液体脱硫剂及其制备方法。水泥窑烟气液体脱硫剂，以质量百分比计，碳酸盐5～10％，有机胺10～20％，醇胺类15～30％，硝酸盐1～10％，有机酸钠盐1～5％，尿素1～3％，表面活性剂1～10％，去离子水补充余量。本申请制备得到的水泥窑烟气液体脱硫剂其通过醇胺以及有机胺形成的弱碱性体系可以充分与SO2反应，醇胺上的羟基由于氮原子的作用显碱性可与SO2这种酸性氧化物直接进行反应。而且三乙醇胺和二乙醇胺还可以激发水泥熟料的强度。不用强碱脱硫可有效保证后期熟料以及水泥产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫剂领域，尤其涉及一种水泥窑烟气液体脱硫剂及其制备方法。
背景技术
石灰石和煤炭是水泥企业的主要使用原料和燃料，其内部的硫含量直接影响到了水泥企业的硫含量以及排放指标。随着环境保护要求的日益严格，水泥窑烟气中二氧化硫的浓度要求逐步减低，各水泥企业也因此面临着严峻的考验。因此，是否能够顺利的解决水泥窑烟气的二氧化硫排放问题关系到水泥企业的后续发展方向。
现有技术(CN201910645810.5)提供了一种复合型水泥烟气脱硫剂，其主要采用醇胺类物质作为主要原料，声称其制备的脱硫剂优异的固硫和降低二氧化硫排放的效果，但是受限于原料的单一性，其对于二氧化硫的去除方式较为单一，距离高效脱硫还有一定的距离。
因此，为了解决上述问题，本申请提供了一种水泥窑烟气液体脱硫剂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种水泥窑烟气液体脱硫剂，以质量百分比计，碳酸盐5～10％，有机胺10～20％，醇胺类15～30％，硝酸盐1～10％，有机酸钠盐1～5％，尿素1～3％，表面活性剂1～10％，去离子水补充余量。
作为一种优选的方案，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钾、碳酸钡、碳酸铜中的至少一种。
作为一种优选的方案，所述碳酸盐为碳酸钠。
作为一种优选的方案，所述有机胺为乙二胺、三乙胺、苯胺、正丁胺、己二胺、二丙胺中的至少一种。
作为一种优选的方案，所述有机胺为乙二胺和三乙胺。
作为一种优选的方案，所述醇胺类为三乙醇胺和/或二乙醇胺。
作为一种优选的方案，所述硝酸盐为硝酸钠，硝酸铁，硝酸锰和硝酸铈，四者的质量比为2～3:2～3:1～2:0.5～1。
作为一种优选的方案，所述硝酸钠，硝酸铁，硝酸锰和硝酸铈的质量比为2.5:3:1.5:0.6。
作为一种优选的方案，所述有机酸钠盐为柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的混合物，两者的质量比为1～2:3～4。
作为一种优选的方案，所述柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的质量比为2:3。
本申请中，硝酸金属盐中的各金属离子的存在能够促进气液脱硫反应的进行，高温时上述金属盐容易被氧化，氧化金属物质能够进一步的促进碳酸钙，氧化钙等于周围二氧化硫的反应速率，同时，更进一步的促进了氮氧化物的还原。
作为一种优选的方案，所述表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚和甜菜碱的混合物，两者的质量比为5～6:2～3。
本申请中，通过加入表面活性剂能够有效促进多中原料在水分体系中的溶解和分散，尤其是甜菜碱的效果最佳，但是在碱性的脱硫剂体系中，甜菜碱表现出的阴离子特性容易被体系中的正离子中和，此时仲醇聚氧乙烯醚的加入可以有效的独立包裹添加量较少的甜菜碱活性剂，阻隔清洗剂中的阴阳离子，避免出现电中和，保持整体体系分散效果以及体系稳定性。
作为一种优选的方案，所述仲醇聚氧乙烯醚和甜菜碱的质量比为5.5:2。
作为一种优选的方案，所述碳酸盐与有机胺的质量比为7～8:15～17。
作为一种优选的方案，所述醇胺类为三乙醇胺和二乙醇胺，两者的质量比为9～13：8～15。
作为一种优选的方案，所述三乙醇胺和二乙醇胺的质量比10～11:13～14。
本申请中，三乙醇胺，二乙醇胺这种有机弱碱一方面可以充分与SO2反应，醇胺上的羟基由于氮原子的作用显碱性可与SO2这种酸性氧化物直接进行反应。而且三乙醇胺和二乙醇胺还可以激发水泥熟料的强度。不用强碱脱硫可有效保证后期熟料以及水泥产品的质量。使用三乙胺和乙二胺可协助脱除SO2烟气，对其气体进行捕捉，从而充分脱硫。同时根据需求添加的碳酸钠，其可以脱除一些较难脱除的硫，在中低温状况下，加速碳酸钠对SO2在预热器中被充分吸收，达到固硫和降低SO2排放的目的。
本发明第二方面提供了一种上述水泥窑烟气液体脱硫剂的制备方法，制备步骤为：将所有原料按照所需比例进行水中溶解分散混合，搅拌均匀，即得。
有益效果：
1、本申请提供的一种水泥窑烟气液体脱硫剂，其通过醇胺以及有机胺形成的弱碱性体系可以充分与SO2反应，醇胺上的羟基由于氮原子的作用显碱性可与SO2这种酸性氧化物直接进行反应。而且三乙醇胺和二乙醇胺还可以激发水泥熟料的强度。不用强碱脱硫可有效保证后期熟料以及水泥产品的质量。使用三乙胺和乙二胺可协助脱除SO2烟气，对其气体进行捕捉，具有十分优异的脱硫商业和环保价值。
2、本申请提供的一种水泥窑烟气液体脱硫剂，其可以通过加入表面活性剂能够有效促进多中原料在水分体系中的溶解和分散，尤其是甜菜碱的效果最佳，并且另一方面醇聚氧乙烯醚的加入可以有效的独立包裹添加量较少的甜菜碱活性剂，阻隔清洗剂中的阴阳离子，避免出现电中和，保持整体体系分散效果以及体系稳定性。
具体实施方式
实施例1
实施例1第一方面提供了一种水泥窑烟气液体脱硫剂，以质量百分比计，碳酸钠8％，有机胺(乙二胺和三乙胺，质量比为1:1)16％，醇胺类(三乙醇胺和二乙醇胺，质量比为11:13)24％，硝酸盐(硝酸钠，硝酸铁，硝酸锰和硝酸铈，质量比为2.5:3:1.5:0.6)7.6％，有机酸钠盐(柠檬酸钠和葡萄糖酸钠，质量比为2:3)5％，尿素2％，表面活性剂(仲醇聚氧乙烯醚和甜菜碱，质量比为5.5:2)5％，去离子水补充余量。
本实施例第二方面提供了一种上述水泥窑烟气液体脱硫剂的制备方法，制备步骤为：将所有原料按照所需比例进行水中溶解分散混合，搅拌均匀，即得。
实施例2
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：三乙醇胺和二乙醇胺的质量比为10:14。
对比例1
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：三乙醇胺和二乙醇胺的质量比为10:3。
对比例2
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：仲醇聚氧乙烯醚和甜菜碱的质量比为1:2。
对比例3
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：硝酸钠，硝酸铁，硝酸锰和硝酸铈的质量比为3:1:0.5:0。
性能评价
脱硫效率：测试烟气条件为65m3/h，198～208ppm SO2，220～230ppm NOX，412～420℃，脱硫剂使用量为1.5t/h，计算脱硫剂的脱硫效率，测得的数值的平均值记入表1。
储存稳定性：将所得脱硫剂在保温箱中60℃恒温保存30天，观察脱硫剂状态，结果记入表1。
表1
通过实施例1～2、对比例1～3和表1可以得知，本发明提供的一种水泥窑烟气液体脱硫剂及其制备方法，本申请制备得到的水泥窑烟气液体脱硫剂其通过醇胺以及有机胺形成的弱碱性体系可以充分与SO2反应，醇胺上的羟基由于氮原子的作用显碱性可与SO2这种酸性氧化物直接进行反应。而且三乙醇胺和二乙醇胺还可以激发水泥熟料的强度。不用强碱脱硫可有效保证后期熟料以及水泥产品的质量。
Claims (10)
1.一种水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：以质量百分比计，碳酸盐5～10％，有机胺10～20％，醇胺类15～30％，硝酸盐1～10％，有机酸钠盐1～5％，尿素1～3％，表面活性剂1～10％，去离子水补充余量。
2.根据权利要求1所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钾、碳酸钡、碳酸铜中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述有机胺为乙二胺、三乙胺、苯胺、正丁胺、己二胺、二丙胺中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述醇胺类为三乙醇胺和/或二乙醇胺。
5.根据权利要求4所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述硝酸盐为硝酸钠，硝酸铁，硝酸锰和硝酸铈，四者的质量比为2～3:2～3:1～2:0.5～1。
6.根据权利要求5所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述有机酸钠盐为柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的混合物，两者的质量比为1～2:3～4。
7.根据权利要求6所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚和甜菜碱的混合物，两者的质量比为5～6:2～3。
8.根据权利要求7所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述碳酸盐与有机胺的质量比为7～8:15～17。
9.根据权利要求8所述的水泥窑烟气液体脱硫剂，其特征在于：所述醇胺类为三乙醇胺和二乙醇胺，两者的质量比为9～13：8～15。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的水泥窑烟气液体脱硫剂的制备方法，其特征在于：制备步骤为：将所有原料按照所需比例进行水中溶解分散混合，搅拌均匀，即得。
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