專利名稱：強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的方法及組合添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在濕法脫硫反應(yīng)中增強(qiáng)石灰石漿液活性的方法及組合添加劑。
(二)、背景技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中，電站和工業(yè)用鍋爐通常采用化石燃料，諸如煤和油。由于這些化石燃料一般含有硫的成分，因此，在燃燒過程中會產(chǎn)生二氧化硫等有害物質(zhì)。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置廣泛使用于大型電站鍋爐中，用于除去鍋爐煙氣中的二氧化硫。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置需要石灰石漿液作為吸收劑來吸收煙氣中的二氧化硫。
濕法石灰石脫硫的化學(xué)反應(yīng)過程由以下五個過程組成①二氧化硫由氣相主體穿過氣-液界面的擴(kuò)散、溶解；②溶解的二氧化硫的水合；③堿性介質(zhì)中的解離；④CaCO3固體顆粒的溶解及其后的解離；⑤鹽的形成。脫硫整個過程涉及氣、液、固三相反應(yīng)，機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜。在薄膜理論的基礎(chǔ)上，前后提出了多個石灰石懸浮液吸收二氧化硫的數(shù)學(xué)模型，這些模型都以增強(qiáng)因子的形式來表達(dá)。
影響增強(qiáng)因子的因素有多個，其中有機(jī)添加劑是一個顯著的因子。有機(jī)添加劑作為傳質(zhì)強(qiáng)化添加劑，既能提高脫硫效率和吸收劑利用率，還能防垢，從而提高系統(tǒng)運行可靠性，降低運行費用。因此添加劑的研究一直是熱門課題。至今已有幾十種添加劑，如氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl2或氯化鈣CaCl2，被研究過，但效果不盡明確，結(jié)論也不盡相同。
(三)、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)石灰石漿液活性的方法及組合添加劑，解決增強(qiáng)石灰石漿液活性、進(jìn)一步提高脫硫效率的問題；并解決提高吸收劑利用率、防止結(jié)垢的問題；還解決提高系統(tǒng)運行可靠性、降低運行費用的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案這種強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的方法，其特征在于在石灰石漿液中加入以下兩種物質(zhì)(1)、己二酸，分子式為HOOC(CH2)4COOH，己二酸加入量1000±15％mg/l；(2)、氯鹽，通式為X(Cl)N，氯鹽加入量(1000～3000)±15％mg/l。
上述氯鹽是氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl2或氯化鈣CaCl2。
這種強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的組合添加劑，其特征在于其組分和質(zhì)量配比是己二酸∶氯鹽＝1∶1～3；己二酸的分子式為HOOC(CH2)4COOH；性質(zhì)穩(wěn)定，無毒，不潮解，在儲存運輸方面無需特殊處理。
氯鹽的通式為X(Cl)N。
上述氯鹽是氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl2或氯化鈣CaCl2。
工作原理從化學(xué)概念上來說，濕法脫硫反應(yīng)過程受下面兩個pH值限制(1)氣液兩相界面處是使二氧化硫溶解和吸收速率降低的低pH值；(2)固液兩相界面處使CaCO2溶解和離解的高pH值。而使用己二酸+NaCl作緩沖添加劑時，可以調(diào)節(jié)pH值，達(dá)到強(qiáng)化傳質(zhì)和擴(kuò)散的效果。其原理可通過下面的化學(xué)反應(yīng)式來說明
H2O→H2SO3
可以看出由于SO2的溶解度和固體CaCO3的溶解度有限，己二酸的加入則提供了堿性基團(tuán)，增強(qiáng)了液膜傳質(zhì)因子，不僅可以促進(jìn)CaCO2的溶解和提高其解離速率，減少了液相阻力，同時也促進(jìn)了二氧化硫的溶解，減少了氣相阻力。NaCl的加入則增強(qiáng)了各化合物的離解。同時己二酸的存在有利于CaSO3的沉淀生成，使石灰石漿液循環(huán)吸收SO2的反應(yīng)重復(fù)發(fā)生，己二酸起著類似催化劑的作用。
本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比較具有以下有益效果在濕法脫硫反應(yīng)中，將本發(fā)明的組合添加劑加入到吸收劑-石灰石漿液中，非常有利于脫硫反應(yīng)中氣體的溶解和固體產(chǎn)物的生成，同時具有反應(yīng)催化作用，使反應(yīng)活性增加了50％以上。通過工業(yè)實踐表明，加入這種組合添加劑后，提高了濕法脫硫工藝的脫硫率，降低了石灰石的消耗，減少了殘渣量，降低了操作費用，以及提高了系統(tǒng)的操作彈性。
不同脫硫劑對脫硫效果影響的實驗數(shù)據(jù)參見圖1，可以看出，在濕法石灰石脫硫工藝上，通過在石灰石漿液中添加組合添加劑(己二酸+NaCl)，比單獨加入NaCl、MgCl2、CaCl2，能使脫硫率提高10％以上。本發(fā)明可應(yīng)用于火力發(fā)電廠石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝中。


圖1是本發(fā)明脫硫率效果與其它添加劑比較的曲線圖。
具體實施方式
這種強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的方法，在常溫、常壓下，在石灰石漿液中直接加入以下兩種物質(zhì)(1)、工業(yè)己二酸的加入量可選擇為850mg/l、900mg/l、1000mg/l、1050mg/l、1100mg/l或1150mg/l。
(2)、工業(yè)氯化鈉的加入量可選擇為850mg/l、900mg/l、950mg/l、1000mg/l、1100mg/l或1200mg/l、1300mg/l、1400mg/l、1500mg/l、1600mg/l、1700mg/l、1800mg/l、1900mg/l、2000mg/l、2100mg/l、2200mg/l、2500mg/l、2700mg/l、3000mg/l、3200mg/l、3400mg/l或3450mg/l。上述氯化鈉NaCl可以用氯化鎂MgCl2或氯化鈣CaCl2替代。
這種強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的組合添加劑，其組分和質(zhì)量配比可以選擇己二酸∶氯鹽＝1∶1；己二酸∶氯鹽＝1∶2；己二酸∶氯鹽＝1∶3；己二酸∶氯鹽＝1∶1.5；己二酸∶氯鹽＝1∶2.5。
上述氯鹽是氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl2或氯化鈣CaCl2。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的方法，其特征在于在石灰石漿液中加入以下兩種物質(zhì)(1)、己二酸，分子式為HOOC(CH2)4COOH，己二酸加入量1000±15％mg/l；(2)、氯鹽，通式為X(Cl)N，氯鹽加入量(1000～3000)±15％mg/l。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的方法，其特征在于上述氯鹽是氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl2或氯化鈣CaCl2。
3.一種強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的組合添加劑，其特征在于其組分和質(zhì)量配比是己二酸∶氯鹽＝1∶1～3；己二酸的分子式為HOOC(CH2)4COOH；氯鹽的通式為X(Cl)N。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的方法，其特征在于上述氯鹽是氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl2或氯化鈣CaCl2。
全文摘要
一種強(qiáng)化煙氣脫硫工藝中石灰石漿液活性的方法及組合添加劑，是在石灰石漿液中加入以下兩種物質(zhì)(1)己二酸加入量1000±15％mg/l；(2)氯鹽加入量(1000～3000)±15％mg/l。其質(zhì)量配比是己二酸∶氯鹽＝1∶1～3；上述氯鹽是氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl
文檔編號B01D53/50GK1820822SQ20061020008
公開日2006年8月23日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者陳志強(qiáng), 田天, 馬文靜, 張世乾, 邵雪峰 申請人:北京朗新明環(huán)?？萍加邢薰?br>