本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种水泥窑烟气用催化脱硫水剂。
背景技术：
由于石灰石矿脉纵深广，通常伴生有黄铁矿等含硫矿物，有的水泥厂使用的石灰石硫含量变化较大，有时候高达0.2％以上；为了响应政府的环保号召，有的水泥厂还增加了垃圾焚烧、城市污泥、废旧轮胎等，这些燃原材料中硫含量有的高达1％以上；随着水泥市场行情走低，加之有时候煤炭价格上涨，为节约成本有的水泥厂不得不使用高硫煤，其硫含量高达3％以上。从而导致水泥窑烟气中so2排放浓度可能严重超标(>200mg/nm3)。根据《水泥工业大气污染物排放标准》(gb4915-2013)、《水泥窑协同处置废物污染控制标准》(gb30485-2013)规定水泥窑烟气中so2排放浓度≤200mg/nm3，单位熟料排放量需<0.6kg/t。而个别省份如广东、山东等《水泥工业企业大气污染物排放标准》(db44/818-2010)规定水泥窑烟气中so2浓度≤100mg/nm3，有的地方标准甚至要求水泥窑烟气中so2浓度≤50mg/nm3。如果采用传统的烟气脱硫方法，在烟气末端增加湿法脱硫装置会大大增加运行成本，而且需要占用大量的用地面积。因此，有效解决水泥厂so2排放超标的问题，不仅有利于水泥厂正常生产，节约成本，还能减少大气污染物so2的排放，改善大气环境质量。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水泥窑烟气用催化脱硫水剂，采用尿素、碳酸钠或碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾、高锰酸钾等为原料加工而成，具有使用简便、固硫效率较高、占地面积小、设备投资小、运行成本适宜、能耗低等优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种水泥窑烟气用催化脱硫水剂，由如下组分及其质量百分比混合而成：尿素或氨水1％～10％、碳酸钠或碳酸钾1％～10％、碳酸氢钠或碳酸氢钾0.5％～5％、高锰酸钾0.001％～0.1％、偏硼酸钠3％～5％、余量为自来水。
根据以上方案，由如下组分及其质量百分比混合而成：尿素或氨水5％～8％、碳酸钠或碳酸钾5％～8％、碳酸氢钠或碳酸氢钾2％～3％、高锰酸钾0.05％～0.06％、偏硼酸钠4％～4.5％、余量为自来水。
本发明的反应原理为：
采用高锰酸钾作强氧化剂，加快了二氧化硫氧化成三氧化硫，反应方程式：
2so2+o2＝2so3；
采用氨基(尿素或氨水)和偏硼酸钠作联合催化剂，二者共同使用时能极大加快三氧化硫的吸收，反应方程式：
co(nh2)2(尿素)+h2o+so3＝co(nh2)2·h2so4
2nabo2+co(nh2)2·h2so4+2h2o＝2h3bo3+na2so4+co(nh2)2
2h3bo3+co(nh2)2＝2bn+co2↑+5h2o；
在加有高猛酸钾的水溶液中碳酸钠或碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾对二氧化硫的吸收更快，反应方程式：
2na2co3+2so2+o2＝2na2so4+2co2
2k2co3+2so2+o2＝2k2so4+2co2
4nahco3+2so2+o2＝2na2so4+4co2+2h2o
4khco3+2so2+o2＝2k2so4+4co2+2h2o；
最终将二氧化硫固熔到水泥熟料中去。整个固硫过程不产生二次污染，无废气废水废渣排放，真正实现了绿色环保、真正意义上的节能减排。
本发明的有益效果是：
本发明的产品采用氨基、偏硼酸钠作联合催化剂，高锰酸钾作氧化剂，碳酸钠、碳酸氢钾等作为固硫反应基，只需将物质加工成脱硫剂，然后搅拌溶解在水中即可，加工简单；产品存放在储仓，如果应用在水泥窑，则将产品随水泥生料一起加入窑中，只需要一个简单的储罐及精准的计量输送控制系统即可，不用额外修建大型的设备，占地面积小，设备投资小，运行成本适宜，能耗低，固硫效率较高，烟气出口中so2浓度低，固硫过程不产生二次污染，无废气废水废渣排放，绿色环保；产品还能应用于钢铁火电厂锅炉的烟气脱硫。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1：
本发明提供一种水泥窑烟气用催化脱硫水剂，由如下组分及其质量百分比混合而成：尿素6％、碳酸钠8％、碳酸氢钠3％、高锰酸钾0.05％、偏硼酸钠4％、余量为自来水。
将本实施例产品在河南天瑞水泥厂新型干法水泥生产线上使用，在开立磨期间，加脱硫水剂之前so2浓度实际监测结果为830mg/nm3，添加脱硫剂20min后，烟气中so2实际排放浓度降低至100mg/m3以下。
实施例2：
本发明提供一种水泥窑烟气用催化脱硫水剂，由如下组分及其质量百分比混合而成：尿素4％、碳酸钾9％、碳酸氢钾5％、高锰酸钾0.1％、偏硼酸钠5％、余量为自来水。
将本实施例产品在四川红狮水泥厂新型干法水泥生产线上使用，在开立磨期间，加脱硫水剂之前so2浓度实际监测结果为570mg/nm3，添加脱硫剂20min后，烟气中so2实际排放浓度降低至100mg/m3以下。
实施例3：
本发明提供一种水泥窑烟气用催化脱硫水剂，由如下组分及其质量百分比混合而成：尿素3％、碳酸钠10％、碳酸氢钠2％、高锰酸钾0.08％、偏硼酸钠3％、余量为自来水。
将本实施例产品在贵州西南水泥厂新型干法水泥生产线上使用，在开立磨期间，加脱硫水剂之前so2浓度实际监测结果为430mg/nm3，添加脱硫剂20min后，烟气中so2实际排放浓度降低至100mg/m3以下。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。