专利名称：一种用于湿法烟气脱硫系统的复合烟气净化添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃烧设备，尤其涉及一种用于燃烧设备湿法脱硫系统的复合烟气净化添加剂。
背景技术：
我国经济的高速发展引发了对能源的巨大需求，1978年一2009年，一次性能源消费从5. 7亿吨(标准煤)提高到30. 2亿吨。我国煤炭在一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上，且消耗的75%左右用于燃烧，产生了大量的SO2等污染物。据统计，我国SO2排放量的90%自于燃煤，由SO2S染造成的酸雨面积约占全国总国土面积的30%，引发了严重的环境污染，造成了巨大的经济损失，同时严重影响人们的身体健康，已成为制约社会可持续发展的重要因素之一。根据原国家环保总局报告的测算，排放1吨SO2造成的经济损失约为2万元人民币，按照2009年2214. 4万t的排放总量，全国损失为4428. 8亿元，约占当年⑶P的1. 32%。其中，火电行业是我国SO2控制的重点行业，2009年火电行业排放SO2达 948万吨，约占我国当年SO2排放总量的43%，是我国最大的人为SO2排放源。随着我国经济的持续高速发展，对电力需求不断加大，在今后相当一段时期内煤电的主导地位不会改变， 仍是我国SO2控制的关键所在。烟气脱硫是我国目前燃烧设备SO2控制的主要手段。“十一五”期间，在国家强制政策的推动下，我国脱硫行业得到了高速增长，截至2009年底，我国火电厂烟气脱硫装机超过4. 70亿千瓦，占全部火电机组容量的71%，其中94%以上采用了石灰石-石膏法、海水法和镁法等湿法烟气脱硫技术，该技术通过碱性吸收液与烟气的接触实现SO2的脱除，但是由于烟气中NOx主要以NO的形式存在，而NO由于难以溶于水故无法被脱除下来，此外，石灰石-石膏法脱硫常常由于亚硫酸钙等产物氧化不足等影响脱硫产品_石膏的品质。目前，我国《火电厂大气污染物排放标准》正在修订，新标准在进一步强化SO2控制的同时对 NOx也提出了更为严格的限值，因此，如何利用目前已经建成的脱硫设施同时实现对NOx的有效控制，已成为我国目前所面临的一个迫切问题。因此，开发可用于湿法烟气脱硫系统的复合烟气净化添加剂，通过在现有脱硫系统的吸收液中加入少量复合烟气净化添加剂以实现NOx的有效脱除，避免再加设相关的脱硝设施，同时改善湿法烟气脱硫产物的氧化和结晶过程提高湿法烟气脱硫塔对烟气中二氧化硫的脱除效果，对降低燃烧装备脱硫脱硝成本、促进我国烟气脱硫脱硝产业的发展具有重要的意义。目前燃烧装备尤其是火电厂石灰石_石膏法、海水法和镁法等湿法烟气脱硫工艺存在以下不足一是脱硫装置无法在脱硫的同时有效地脱除烟气中的NOx，需另建相应的脱硝设施，工艺复杂，脱硝成本较高；二是目前广泛采用的石灰石_石膏法等湿法烟气脱硫工艺常常由于亚硫酸钙等产物氧化不足等影响脱硫产品-石膏的品质，降低了系统可用率，影响了湿法烟气脱硫系统的脱硫效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有燃烧装备尤其是火电厂石灰石_石膏法、海水法和镁法等湿法烟气脱硫工艺存在的以上不足，提供一种用于燃烧设备湿法脱硫系统的复合烟气净化添加剂。复合烟气净化添加剂用于湿法烟气脱硫系统的组分是(1)次氯酸盐浓度为 360 1200mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 01 0. lmmol/L ；⑵亚氯酸盐浓度为200 1000mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 01 0. lmmol/L。复合烟气净化添加剂用于湿法烟气脱硫系统的组分是(1)次氯酸盐浓度为 550 1050mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 03 0. lmmol/L ； (2)亚氯酸盐浓度为450 900mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 03 0. lmmol/L。所述的次氯酸盐为次氯酸钙或次氯酸钠，亚氯酸盐为亚氯酸钠，铁盐为硫酸铁，镁盐为硫酸镁，锰盐为硫酸锰。本发明可以在湿法脱硫装置中将烟气中以一氧化氮为主要存在形式的氮氧化物转化成易于吸收的二氧化氮，从而实现烟气中氮氧化物的有效脱除，最大脱硝效率可达45% 以上；同时，本发明能够强化副产物的氧化结晶过程，亚硫酸根氧化速率可达未应用本发明时的2. 5 — 8倍，从而有效克服脱硫产物氧化不足的难题，保证系统可用率。本发明可用于各种燃烧设备所配备的石灰石-石膏法、镁法和海水法等湿法烟气脱硫系统，可以达到利用湿法烟气脱硫系统同时脱除氮氧化物的目的，操作方便，具有很好的经济效益和环境效益。
图1是投加复合烟气净化添加剂对脱硫系统出口 NOx浓度的影响； 图2是复合烟气净化添加剂对脱硫系统氧化反应速率的影响。
具体实施例方式用于燃烧设备湿法脱硫系统的复合烟气净化添加剂主要由能够促进一氧化氮氧化的次氯酸盐或亚氯酸盐，以及能够改善脱硫产物氧化和结晶的铁盐、镁盐或锰盐组成。其中，
复合烟气净化添加剂用于湿法烟气脱硫系统的组分是(1)次氯酸盐浓度为360 1200mg/L,铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 01 0. lmmol/L ；⑵亚氯酸盐浓度为200 IOOOmg/ L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 01 0. lmmol/L。复合烟气净化添加剂用于湿法烟气脱硫系统的组分是(1)次氯酸盐浓度优选为 550 1050mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度优选为0. 03 0. lmmol/L ； (2)亚氯酸盐浓度优选为450 900mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度优选为0. 03 0. lmmol/L。所述的次氯酸盐为次氯酸钙或次氯酸钠，亚氯酸盐为亚氯酸钠，铁盐为硫酸铁，镁盐为硫酸镁，锰盐为硫酸锰。燃烧设备产生的烟气经由湿法烟气脱硫塔入口连接烟道进入湿法烟气脱硫塔，通过在湿法烟气脱硫塔的吸收液中添加复合烟气净化添加剂，将烟气中以一氧化氮为主要存在形式的氮氧化物转化成易于吸收的二氧化氮，从而实现烟气中氮氧化物的有效脱除；复合烟气净化添加剂还能够通过改善湿法烟气脱硫产物的氧化和结晶过程，提高脱硫系统的可用率，改善湿法烟气脱硫设施的脱硫效果。本发明的原理为
1)NO的脱除反应 NaClO2Na++ClQ2-2NQfC10"3 ^2Ν02+α'
N0+ci0"2-^NQ2+a0"
N0+C10— — cr+N02
4Ν02+α 0·2-Η0Η· ^4N0-3+Cl"+2H20
2N02 +C10"2+20H" — 2N0"3+C10" +2H20
N02+H20 — NOf
2)Mn+亚硫酸根的氧化 SO 广+O2 — SO42-
式中，Mn+为Fe3+、Mg2+或Mn2+等金属阳离子。净化后的烟气经由湿法烟气脱硫反塔出口连接烟道导入烟囱，经由烟囱排出。图1是本发明复合烟气净化添加剂在某300MW燃煤发电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置上的应用结果。工程应用结果表明，本发明可以有效地脱除烟气中的NOx，投加本复合烟气净化添加剂后，石灰石_石膏湿法烟气脱硫设施的脱硝效率达45%，即在实现 SO2减排的同时可以有效地实现NOx的脱除。图2是本发明复合烟气净化添加剂对氧化反应速率的影响情况，研究结果表明 在0. Olmmol-O. lmmol/L浓度范围内，镁离子可提高亚硫酸根氧化速率2. 5 — 4. 5倍；铁离子可提高亚硫酸根氧化速率4 一 5. 5倍；锰离子可提高亚硫酸根氧化速率6 — 8倍。复合烟气净化添加剂能够大幅提高系统氧化速率，强化副产物的氧化结晶过程，克服脱硫产物氧化不足的难题，保证系统可用率。
权利要求
1.一种用于湿法烟气脱硫系统的复合烟气净化添加剂，其特征在于复合烟气净化添加剂用于湿法烟气脱硫系统的组分是(1)次氯酸盐浓度为360 1200mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 01 0. lmmol/L ； (2)亚氯酸盐浓度为200 1000mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为 0.01 0. lmmol/L。
2.根据权利要求1所述的一种用于湿法烟气脱硫系统的复合烟气净化添加剂，其特征在于复合烟气净化添加剂用于湿法烟气脱硫系统的组分是(1)次氯酸盐浓度为550 1050mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 03 0. lmmol/L ； (2)亚氯酸盐浓度为450 900mg/ L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0. 03 0. lmmol/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于湿法烟气脱硫系统的复合烟气净化添加剂，其特征在于所述的次氯酸盐为次氯酸钙或次氯酸钠，亚氯酸盐为亚氯酸钠，铁盐为硫酸铁，镁盐为硫酸镁，锰盐为硫酸锰。
全文摘要
本发明公开了一种用于湿法烟气脱硫系统的复合烟气净化添加剂。其组分是(1)次氯酸盐，铁盐、镁盐或锰盐；(2)亚氯酸盐，铁盐、镁盐或锰盐。复合烟气净化添加剂用于湿法烟气脱硫系统的组分是次氯酸盐浓度为360～1200mg/L，亚氯酸盐浓度为200～1000mg/L，铁盐、镁盐或锰盐浓度为0.01～0.1mmol/L。本发明可以在湿法脱硫装置中将烟气中以一氧化氮为主要存在形式的氮氧化物转化成易于被吸收的二氧化氮，从而实现烟气中氮氧化物的脱除，脱硝效率可达45%以上；同时，本发明能够强化脱硫副产物的氧化结晶过程，亚硫酸根氧化速率可达未应用本发明时的2.5－8倍，从而有效克服脱硫产物氧化不足的难题，保证系统可用率。本发明操作方便，具有很好的经济效益和环境效益。
文档编号B01D53/56GK102172469SQ20111005602
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者丁红蕾, 余春江, 倪明江, 周劲松, 岑可法, 方梦祥, 施正伦, 李明波, 毛程奇, 王勤辉, 王树荣, 程乐鸣, 钟毅, 骆仲泱, 高翔 申请人:浙江大学