專利名稱：一種具有阻垢性能的脫硫增效劑及其制備方法
一種具有阻垢性能的脫硫增效劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是用于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)(FDG)的具有阻垢性能的脫硫增效劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前我國的電力主要來源于燃煤火力發(fā)電，因燃煤產(chǎn)生的S02每年在十萬噸以上，為減少對大氣環(huán)境的污染，各大電廠均采用了不同方式對鍋爐煙氣中的S02進(jìn)行脫除處理。其中石灰石-石膏濕法煙氣脫硫具有工藝成熟、脫除效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、副產(chǎn)物石膏可利用以及吸收劑石灰石來源豐富等優(yōu)點(diǎn)，在所有的脫硫方法中應(yīng)用最廣。目前，我國80% 以上的電廠均用此方法進(jìn)行脫硫處理。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫雖然有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在如下缺點(diǎn)I)石灰石消耗量大，石灰石利用率偏低。大部分電廠實(shí)際運(yùn)行時(shí)的Ca/S比在I. 03 I. 10之間,石灰石利用率有一定的提聞空間。
2)脫硫系統(tǒng)能耗大。脫硫系統(tǒng)的能耗主要來自多臺(tái)漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)。如一臺(tái)漿液循環(huán)泵電流為70A，每天耗電量=70AX6KVX1. 732X0. 85 X 24h=14839. 7 8KW，如停運(yùn)一臺(tái)循環(huán)泵，每年的耗節(jié)約的電量當(dāng)以百萬元計(jì)。
3)系統(tǒng)易結(jié)垢。由于脫硫后的產(chǎn)物主要為CaS04. 2H20和CaS03. 1/2H20，均為結(jié)垢物質(zhì)，使結(jié)垢難以避免。每隔I個(gè)月，因結(jié)垢而造成停機(jī)和需要除垢的現(xiàn)象在許多電廠均有發(fā)生。
4)許多電廠的設(shè)計(jì)燃煤含硫量在I. O I. 5%，設(shè)計(jì)燃煤含硫量值低，此時(shí)對應(yīng)的脫硫效率還可滿足要求。但當(dāng)在燃煤供應(yīng)緊張，或?yàn)榻档统杀臼褂煤蛄扛叩牧淤|(zhì)燃煤時(shí)， 可能導(dǎo)致S02排放超標(biāo)。
在此前的專利中，如CN10574615A中提到，通過使用二烷基磺酸琥珀酸酯和小分子醇來提高脫硫效率，但在實(shí)際使用過程中二烷基磺酸琥珀酸酯發(fā)泡性強(qiáng)，可使?jié){液泡沫增多導(dǎo)致溢流；此外二烷基磺酸琥珀酸酯在酸性和高溫環(huán)境下易水解失效，這兩點(diǎn)均會(huì)影響脫硫效果。專利CN102068888A中提及的以有機(jī)胺、磷酸鹽和有機(jī)酸鹽作為脫硫脫硝的吸收劑，主要是成本太高，也排除了電廠以石灰石作為吸收劑的實(shí)際情況。
本發(fā)明提出的一種脫硫增效劑，同時(shí)具有提高脫硫效率和減緩脫硫系統(tǒng)結(jié)垢的性能，在以往的專利中還未被提及。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可明顯提高脫硫效率的具有阻垢性能的脫硫增效劑及其制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種具有阻垢性能的脫硫增效劑， 其特征在于它由羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽(具有增加脫硫效率)，及阻垢劑(有協(xié)同增效)， 和熒光示蹤劑復(fù)配而成(兼顧脫硫增效和脫硫系統(tǒng)的阻垢)；各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽70 90%，阻垢劑9 28%，熒光示蹤劑I 2% ;其中，羥基羧酸鹽與有機(jī)羧酸鹽之間質(zhì)量比為任意配比。
所述羥基羧酸鹽包括檸檬酸三鈉、2-羥基丙酸鈉、衣康酸鈉、羥基丁二酸二鈉或辛二酸鈉等中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上(含二種)混合時(shí)為任意配比。
所述有機(jī)羧酸鹽包括甲酸鈉、乙酸鈉、磺基丙酸鈉、磺基丁二酸鈉、戊二酸鈉、已二酸鈉、醋酸鈉、丁二酸鈉等中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上 (含二種)混合時(shí)為任意配比。
所述阻垢劑包括木質(zhì)素磺酸鹽、聚環(huán)氧琥珀酸鹽、聚丙烯酸、羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物3100、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS鈉鹽，以及氨基三甲叉膦酸四鈉ATMP · Na4、羥基乙叉二膦酸四鈉HEDP *Na4、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸四鈉PBTCA *Na4中的任意一種或任意二種以上(含二種)的混合，任意二種以上(含二種)混合時(shí)為任意配比。
其中木質(zhì)素磺酸鹽為木纖維造紙副產(chǎn)物，聚環(huán)氧琥珀酸鹽、聚丙烯酸、羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物3100和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS分子量為2000 4000。
熒光示蹤劑為水溶性，不同濃度的熒光示蹤劑在385nm波長激光照射下產(chǎn)生對應(yīng)強(qiáng)度的熒光。以上所用原料均為粉狀固體。
上述具有阻垢性能的脫硫增效劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽70 90%，阻垢劑9 28%，熒光示蹤劑I 2%，選取羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽，阻垢劑，熒光示蹤劑，備用；其中，羥基羧酸鹽與有機(jī)羧酸鹽之間質(zhì)量比為任意配比；2)羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽，阻垢劑，和熒光示蹤劑混合攪拌I 2小時(shí)，得到具有阻垢性能的脫硫增效劑。
本發(fā)明用于石灰石濕法煙氣脫硫。該具有阻垢性能的脫硫增效劑的使用濃度為 300 1200PPM，根據(jù)系統(tǒng)狀況及原煙氣SO2的濃度來確定。
該具有阻垢性能的脫硫增效劑的使用方法如下1)通過脫硫塔直徑和漿液池中漿液的實(shí)際高度計(jì)算出塔中漿液的體積，根據(jù)脫硫增效劑的使用濃度，計(jì)算出所需脫硫增效劑的重量；2)將所需量的脫硫增效劑分2 4次分批加入脫硫塔地坑中，每加一批，攪拌5 10 分鐘使之溶解后由地坑提升泵打入脫硫塔中；3)脫硫增效劑在使用過程中有一定的損耗，其濃度可通過檢測熒光示蹤劑的量來測得，再根據(jù)漿液中增效劑濃度補(bǔ)充相應(yīng)量的藥劑。
本發(fā)明具有阻垢性能的脫硫增效劑具有一定的阻垢分散性能，在脫硫的過程中有很好的阻止垢的形成，有延長垢的清洗時(shí)間，大大降低了清洗的勞動(dòng)強(qiáng)度，由于加入了適宜的阻垢分散劑，使垢的形態(tài)發(fā)生了變化，易沖洗脫落，延長了煙囪的使用壽命。同時(shí)具有提聞脫硫效率和減緩脫硫系統(tǒng)結(jié)垢的性能。
將此脫硫增效劑按一定濃度加入脫硫塔漿液中，可提高脫硫效率5 15%，并可減緩脫硫塔除霧器、塔底及出口煙道的結(jié)垢。本脫硫增效劑無毒，易于生物降解，生產(chǎn)方便，使用本發(fā)明的脫硫增效劑具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
本發(fā)明具有如下有益效果I、將本具有阻垢性能的脫硫增效劑(產(chǎn)品)加入到電廠煙氣脫硫吸收塔中，能有效提高對煙氣的脫硫效率，減少SO2的排放和對環(huán)境的污染。
2、實(shí)際運(yùn)行中，如果燃煤含硫量、吸收塔入口煙氣SO2濃度均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，且吸收塔的脫硫效率大于90%，出口煙氣SO2濃度符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就可以通過加入脫硫增效劑，實(shí)現(xiàn)停運(yùn)一臺(tái)到兩臺(tái)漿液循環(huán)泵，達(dá)到節(jié)省用電的效果。
3、如果現(xiàn)場使用含硫量較高(質(zhì)次價(jià)廉)的燃煤、吸收塔的脫硫效率又偏低時(shí)，通過加入脫硫增效劑，可以實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫效率的達(dá)標(biāo)排放，降低了采購含硫量較低的(質(zhì)優(yōu)價(jià)高)的燃煤費(fèi)用。
4、脫硫增效劑在使用后不會(huì)對電廠煙氣脫硫塔設(shè)備及其管道系統(tǒng)造成損壞，同時(shí)脫硫增效劑對碳酸鈣、亞硫酸鈣和硫酸鈣晶體有良好的分散作用，能減緩設(shè)備、管壁和噴嘴結(jié)垢情況發(fā)生，使管道和設(shè)備周期性維修間隔時(shí)間大大延長。
5、使用脫硫增效劑后，可以使石灰石充分溶解與轉(zhuǎn)化，使產(chǎn)出石膏中的碳酸鈣含量顯著降低，能有效節(jié)省石灰石用量，有效的提高石膏品質(zhì)，并對系統(tǒng)的平衡起到積極的作用。
6、因停運(yùn)廣2臺(tái)循環(huán)泵，從而節(jié)省了循環(huán)泵的維修費(fèi)用。


圖I為本發(fā)明所涉及的石灰石濕法煙氣脫硫工藝圖。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本發(fā)明所用原料均從市場購買得到。
實(shí)施例I一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，它由下述原料復(fù)配而成，原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為檸檬酸三鈉50%，乙酸鈉22%，木質(zhì)素磺酸鈉5%，聚環(huán)氧琥珀酸鈉8%，聚丙烯酸鈉7%，氨基三甲叉膦酸(ATMP )7%，熒光示蹤劑1%。
上述具有阻垢性能的脫硫增效劑的制備方法，將上述原料混合攪拌I 2小時(shí)，得到具有阻垢性能的脫硫增效劑。
實(shí)施例2一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，它由下述原料復(fù)配而成，原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2-羥基丙酸鈉35%，甲酸鈉45%，木質(zhì)素磺酸鈉3%，聚環(huán)氧琥珀酸鈉8%，聚丙烯酸鈉7%，熒光示蹤劑2%。
上述具有阻垢性能的脫硫增效劑的制備方法，將上述原料混合攪拌I 2小時(shí)(粉體混合攪拌器中進(jìn)行)，得到具有阻垢性能的脫硫增效劑。
實(shí)施例3一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，它由下述原料復(fù)配而成，原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為戊二酸鈉25%，已二酸鈉35%，羥基丁二酸二鈉28%， 羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物3100 6%, 丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS 4%，熒光示蹤劑2%。
上述具有阻垢性能的脫硫增效劑的制備方法，將上述原料混合攪拌I 2小時(shí)(粉體混合攪拌器中進(jìn)行)，得到具有阻垢性能的脫硫增效劑。
實(shí)施例4一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，它由下述原料復(fù)配而成，原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為已二酸鈉50%，醋酸鈉13%，羥基丁二酸二鈉20%，聚環(huán)氧琥珀酸鈉8%，聚丙烯酸鈉7%，熒光示蹤劑2%。
上述具有阻垢性能的脫硫增效劑的制備方法，將上述原料混合攪拌I 2小時(shí)(粉體混合攪拌器中進(jìn)行)，得到具有阻垢性能的脫硫增效劑。
實(shí)施例I、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4的具有阻垢性能的脫硫增效劑的使用方法如下1)通過脫硫塔直徑和漿液池中漿液的實(shí)際高度計(jì)算出塔中漿液的體積，根據(jù)脫硫增效劑的使用濃度，計(jì)算出所需脫硫增效劑的重量；2)將所需量的脫硫增效劑分2 4次分批加入脫硫塔地坑中，每加一批，攪拌5 10 分鐘使之溶解后由地坑提升泵打入脫硫塔中；3)脫硫增效劑在使用過程中有一定的損耗，其濃度可通過檢測熒光示蹤劑的量來測得，再根據(jù)漿液中增效劑濃度補(bǔ)充相應(yīng)量的藥劑。
將上述實(shí)施例I、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4的增效劑按濃度0、300、600、1000PPM加入脫硫塔漿液中，實(shí)驗(yàn)記錄的脫硫效率如下面表I所示 表I
權(quán)利要求
1.一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，其特征在于它由羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽，及阻垢劑，和熒光示蹤劑復(fù)配而成；各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽70 90%，阻垢劑9 28%，熒光示蹤劑I 2% ;其中，羥基羧酸鹽與有機(jī)羧酸鹽之間質(zhì)量比為任意配比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，其特征在于，所述羥基羧酸鹽包括檸檬酸三鈉、2-羥基丙酸鈉、衣康酸鈉、羥基丁二酸二鈉或辛二酸鈉中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時(shí)為任意配比。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，其特征在于，所述有機(jī)羧酸鹽包括甲酸鈉、乙酸鈉、磺基丙酸鈉、磺基丁二酸鈉、戊二酸鈉、已二酸鈉、醋酸鈉、丁二酸鈉中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時(shí)為任意配比。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，其特征在于，所述阻垢劑包括木質(zhì)素磺酸鹽、聚環(huán)氧琥珀酸鹽、聚丙烯酸、羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物3100、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS的鈉鹽，以及氨基三甲叉膦酸四鈉、羥基乙叉二膦酸四鈉、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸四鈉中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時(shí)為任意配比。
5.如權(quán)利要求I所述的具有阻垢性能的脫硫增效劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟 1)各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽70 90%，阻垢劑9 28%，熒光示蹤劑I 2%，選取羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽，阻垢劑，熒光示蹤劑，備用；其中，羥基羧酸鹽與有機(jī)羧酸鹽之間質(zhì)量比為任意配比； 2)羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽，阻垢劑，和熒光示蹤劑混合攪拌I 2小時(shí)，得到具有阻垢性能的脫硫增效劑。
全文摘要
本發(fā)明是用于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)(FDG)的具有阻垢性能的脫硫增效劑及其制備方法。一種具有阻垢性能的脫硫增效劑，其特征在于它由羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽，及阻垢劑，和熒光示蹤劑復(fù)配而成；各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為羥基羧酸鹽和有機(jī)羧酸鹽70～90%，阻垢劑9～28%，熒光示蹤劑1～2%；其中，羥基羧酸鹽與有機(jī)羧酸鹽之間質(zhì)量比為任意配比。本發(fā)明可明顯提高脫硫效率。
文檔編號(hào)B01D53/50GK102974209SQ201210242489
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者史鐵京, 胡寶清, 王忠英, 趙連國, 潘志國, 吳滿梅 申請人:湖北海力化工科技有限公司