【技術領域】
本發(fā)明涉及煙氣凈化領域，具體涉及一種爐內脫硫劑及其制備方法。
背景技術：
循環(huán)流化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發(fā)展的一項高效低污染清潔燃燒枝術，國際上這項技術在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業(yè)應用，并向幾十萬千瓦級規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；國內在這方面的研究、開發(fā)和應用也逐漸興起，目前已開發(fā)出600mw的循環(huán)流化床鍋爐并投入使用。
目前控制燃煤s02污染的方法主要有煤燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫三種，循環(huán)流化床鍋爐一般采用燃燒中脫硫、燃燒后脫硫或燃燒中與燃燒后脫硫結合的方式。隨著大氣排放要求對so2排放濃度的日趨嚴格，大型的循環(huán)流化床鍋爐都配套建設了爐后石灰石-石膏濕法脫硫裝置，但是采用爐后石灰石-石膏濕法脫硫工藝，其固定投資大，運行電耗高，場地占地面積大，而且會產生廢水等。
爐內燃燒中脫硫以石灰石或石灰為脫硫劑，具有投資少，操作方便等優(yōu)點，但它存在脫硫效果較差的缺點。脫硫劑的用量一般用鈣和硫的摩爾比(ca/s)來表示。當流化速度一定時，脫硫率隨ca/s增大而增大；當ca/s一定時，脫硫率隨流化速度降低而升高。為使脫硫率達90％，則流化床的ca/s＝3～5，這將使石灰石消耗量過大，實際操作中為平衡多種因素的影響，實用的ca/s＝1.5～2.5。但是，當ca/s比較低，脫硫效率同時也呈顯著降低，導致最終so2的排放不能滿足環(huán)保要求。
因此，有必要提供一種新的工藝解決上述技術問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述技術問題，提供一種在低ca/s比條件下，能顯著提高脫硫效率的爐內脫硫劑的制備方法。
本發(fā)明的技術方案是：
一種爐內脫硫劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：提供活性成分，所述活性成分包括按重量百分比計的如下組分：硝酸鐵30～50％；碳酸鈉20～30％；醋酸鈉20～40％；木質素磺酸鈣10～20％；
步驟s2：將所述活性成分制備成濃度為15-20％的活性溶液；
步驟s3：將石灰石顆粒于所述活性溶液中浸泡0.5-1h；
步驟s4：過濾、晾干后得到所述爐內脫硫劑。
優(yōu)選的，所述石灰石顆粒的粒徑為100-1000μm。
優(yōu)選的，所述步驟s3中，浸泡溫度為30-40℃。
優(yōu)選的，所述步驟s4之后還包括研磨步驟，將所述脫硫劑研磨至粒徑100-300目。
本發(fā)明還提供一種爐內脫硫劑。所述爐內脫硫劑由所述制備方法制備得到。
與相關技術相比，本發(fā)明提供的爐內脫硫劑的制備方法，具有如下有益效果：
一、本發(fā)明中將石灰石作為固硫劑，通過設計一種可提高石灰石活性的溶液，對石灰石進行浸泡，提高石灰石高溫反應活性，從而提高石灰石的脫硫效率。將制備得到的爐內脫硫劑應用在75t/h的循環(huán)流化床鍋爐中進行脫硫試驗，煤質中含硫百分比為1.0～1.5％，控制ca/s比在1.2-1.8條件下，經試驗，脫硫效率大于75％，可達80％。
二、本發(fā)明提供的爐內脫硫劑，可控制ca/s比在較低的條件下進行，且脫硫效率顯著，可顯著降低脫硫成本。
【具體實施方式】
下面將通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。
以下首先對本發(fā)明提供的爐內脫硫增效劑的作用原理進行詳細闡述。
脫硫反應機理：煤在高溫燃燒時，固硫劑碳酸鈣在高溫下迅速分解生成cao，cao與煤燃燒放出的so2發(fā)生如下反應，直接或通過生成caso3氧化后而生成caso4。反應方程式如下：
cao+so2→caso3
caso3+1/2o2→caso4
cao+so2+1/2o2→caso4
石灰石與so2直接發(fā)生硫化反應生成caso4：
caco3+so2+l/2o2→caso4+co2
石灰石顆粒或粉通過設計的化學溶液進行活性調質處理后，其孔隙率、孔徑分布、孔連通結構均發(fā)生了較大的變化，主要體現(xiàn)在孔隙率增大，孔表面附著活性物質。
活性成分中的硝酸鐵、碳酸鈉、木質磺酸鈣、醋酸鈉在不同程度的高溫下，均可發(fā)生分解反應，一方面可促進石灰石的高溫分解反應的進行，另一方面使生成氧化鈣的孔隙率、孔徑有利于其與so2反應生成硫酸鈣。
具體的催化反應機理為：
fe化合物能有效降低石灰石分解反應活化能，促進碳酸鈣的反應。
碳酸鈉、醋酸鈉、木質素磺酸鈣在高溫下的分解，能促進石灰石在不同溫度下的孔徑結構生長，總體促進大孔徑分布的趨勢增強，孔隙的連通性增強。石灰石的大孔徑加大及孔徑連通性發(fā)育越完善，so2擴散更為容易，最終促進脫硫效率的提高；而且碳酸鈉、醋酸鈉、木質素磺酸鈣本身即為脫硫劑，能生成硫酸鈉固硫。
以下再通過具體的實施例闡述本發(fā)明提供的爐內脫硫劑的制備方法，以及將制備得到的爐內脫硫劑應用于脫硫工藝的效果。
實施例1
爐內脫硫劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：提供活性成分，所述活性成分包括按重量百分比計的如下組分：硝酸鐵30％；碳酸鈉20％；醋酸鈉30％；木質素磺酸鈣20％；
步驟s2：將所述活性成分制備成濃度為15％的活性溶液；
步驟s3：將石灰石顆粒于所述活性溶液中浸泡0.5-1h，浸泡溫度為30℃；所述石灰石顆粒的粒徑為100-1000μm。
步驟s4：過濾、晾干后得到所述爐內脫硫劑；
步驟s5：將所述爐內脫硫劑研磨至粒徑100-300目。
將本實施例制備得到的爐內脫硫劑應用于75t/h的循環(huán)流化床鍋爐中進行脫硫試驗，煤質中含硫百分比為1.0～1.5％；控制反應中ca/s比在1.2-1.8之間，經檢測，脫硫效率為81％。
實施例2
爐內脫硫劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：提供活性成分，所述活性成分包括按重量百分比計的如下組分：硝酸鐵50％；碳酸鈉20％；醋酸鈉20％；木質素磺酸鈣10％；
步驟s2：將所述活性成分制備成濃度為20％的活性溶液；
步驟s3：將石灰石顆粒于所述活性溶液中浸泡0.5-1h，浸泡溫度為40℃；所述石灰石顆粒的粒徑為100-1000μm。
步驟s4：過濾、晾干后得到所述爐內脫硫劑；
步驟s5：將所述爐內脫硫劑研磨至粒徑100-300目。
將本實施例制備得到的爐內脫硫劑應用于75t/h的循環(huán)流化床鍋爐中進行脫硫試驗，煤質中含硫百分比為1.0～1.5％；控制反應中ca/s比在1.2-1.8之間，經檢測，脫硫效率為75％。
實施例3
爐內脫硫劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：提供活性成分，所述活性成分包括按重量百分比計的如下組分：硝酸鐵30％；碳酸鈉20％；醋酸鈉40％；木質素磺酸鈣10％；
步驟s2：將所述活性成分制備成濃度為18％的活性溶液；
步驟s3：將石灰石顆粒于所述活性溶液中浸泡0.5-1h，浸泡溫度為35℃；所述石灰石顆粒的粒徑為100-1000μm。
步驟s4：過濾、晾干后得到所述爐內脫硫劑；
步驟s5：將所述爐內脫硫劑研磨至粒徑100-300目。
將本實施例制備得到的爐內脫硫劑應用于75t/h的循環(huán)流化床鍋爐中進行脫硫試驗，煤質中含硫百分比為1.0～1.5％；控制反應中ca/s比在1.2-1.8之間，經檢測，脫硫效率為80％。
實施例4
爐內脫硫劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：提供活性成分，所述活性成分包括按重量百分比計的如下組分：硝酸鐵30％；碳酸鈉30％；醋酸鈉25％；木質素磺酸鈣15％；
步驟s2：將所述活性成分制備成濃度為16％的活性溶液；
步驟s3：將石灰石顆粒于所述活性溶液中浸泡0.5-1h，浸泡溫度為38℃；所述石灰石顆粒的粒徑為100-1000μm。
步驟s4：過濾、晾干后得到所述爐內脫硫劑；
步驟s5：將所述爐內脫硫劑研磨至粒徑100-300目。
將本實施例制備得到的爐內脫硫劑應用于75t/h的循環(huán)流化床鍋爐中進行脫硫試驗，煤質中含硫百分比為1.0～1.5％；控制反應中ca/s比在1.2-1.8之間，經檢測，脫硫效率為79％。
實施例5
爐內脫硫劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟s1：提供活性成分，所述活性成分包括按重量百分比計的如下組分：硝酸鐵40％；碳酸鈉25％；醋酸鈉20％；木質素磺酸鈣15％；
步驟s2：將所述活性成分制備成濃度為20％的活性溶液；
步驟s3：將石灰石顆粒于所述活性溶液中浸泡0.5-1h，浸泡溫度為34℃；所述石灰石顆粒的粒徑為100-1000μm。
步驟s4：過濾、晾干后得到所述爐內脫硫劑；
步驟s5：將所述爐內脫硫劑研磨至粒徑100-300目。
將本實施例制備得到的爐內脫硫劑應用于75t/h的循環(huán)流化床鍋爐中進行脫硫試驗，煤質中含硫百分比為1.0～1.5％；控制反應中ca/s比在1.2-1.8之間，經檢測，脫硫效率為77％。
與相關技術相比，本發(fā)明提供的爐內脫硫劑的制備方法，具有如下有益效果：
一、本發(fā)明中將石灰石作為固硫劑，通過設計一種可提高石灰石活性的溶液，對石灰石進行浸泡，提高石灰石高溫反應活性，從而提高石灰石的脫硫效率。將制備得到的爐內脫硫劑應用在75t/h的循環(huán)流化床鍋爐中進行脫硫試驗，煤質中含硫百分比為1.0～1.5％，控制ca/s比在1.2-1.8條件下，經試驗，脫硫效率大于75％，可達80％。
二、本發(fā)明提供的爐內脫硫劑，可控制ca/s比在較低的條件下進行，且脫硫效率顯著，可顯著降低脫硫成本。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式，在此應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。