专利名称：一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂的制作方法
技术领域：
本发明属于烟气浄化技术领域，尤其涉及ー种应用于石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝的添加剤。
背景技术：
大气污染控制成为当今时代环境治理的主题，大气物主要指标ニ氧化(SO2)和氮氧化合物(NOx)。环境保护部与国家质量监瞀检验检疫总局联合发布《火电厂大气污染物排放标准》将于2012年I月I日实施，明确规定自2014年I月I日起，现有火力发电燃煤锅炉SO2排放限制执行200mg/Nm3，NOx排放限制执行100mg/Nm3。比现有GB13223-2003规定排放限值更为严格，特别是对于NOx的排放将作为强制执行指标。目前，国内外同时脱硫脱硝的方法主要有1)等离子体法，它包括电子束和脉冲电晕两种，是利用高能电子使烟气中的水、氧气等分子被激活、电离或裂解，产生大量电子及自由基等强氧化性活性粒子，使SO2和NOx被氧化，在注入吸收剂的情况下，实现脱硫脱硝。该エ艺复杂，采用氨作吸收剂易挥发造成氨损失和排气污染；2)催化法，是在利用催化剂作用条件下脱硫脱硝エ艺，目前该エ艺处于小试或中试阶段，催化法的直接影响因素是催化剂的制备和再生较复杂，且成本高，同时采用氨作吸收剂易挥发造成氨损失和排气污染；3)化学湿法，国内有利用钠碱溶液对エ业烟气进行综合净化处理，该方法会导致二次废水污染难以处理。石灰石-石膏湿法脱硫エ艺由于其エ艺成熟、脱硫效率高成为世界上应用最广的ー种脱硫技木，目前国内已投运脱硫装置的火力发电机组近4亿千瓦，其中80%的机组采用该脱硫エ艺。目前全国各地燃煤电厂面临购煤难、煤质差、特别是燃煤硫分高且波动大的困境，脱硫系统常常处在非正常エ况运行，脱硫效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在石灰石-石膏湿法脱硫エ艺中同时实现脱硫脱硝，且能提高脱硫效率的技术方案。为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是ー种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剤，所述添加剂的组分和重量百分比为胺类物质40 60，有机酸类物质30 45，高分子有机羧酸盐类物质10 30。优选的，所述添加剂的组分和重量百分比为胺类物质45 55，有机酸类物质35 40，高分子有机羧酸盐类物质15 35。优选的，所述的胺类物质包括尿素、こニ胺、磷酸铵、磷酸氢ニ铵、碳酸铵、磷酸氢铵、三こ醇胺中至少ー种。优选的，所述的有机酸类物质包括己ニ酸、腐殖酸、柠檬酸、苯甲酸、戊ニ酸、丁ニ酸、こニ酸、对羟基苯甲酸中至少ー种。优选的，所述的高分子有机羧酸盐类物质包括腐殖酸钠、柠檬酸钠、己ニ酸钠、苯甲酸钠中的至少ー种。 优选的，所述的胺类物质包括尿素、こニ胺、磷酸铵、磷酸氢ニ铵、碳酸铵、磷酸氢铵、三こ醇胺中至少ー种，所述的有机酸类物质包括己ニ酸、腐殖酸、柠檬酸、苯甲酸、戊ニ酸、丁ニ酸、こニ酸、对羟基苯甲酸中至少ー种，所述的高分子有机羧酸盐类物质包括腐殖酸钠、柠檬酸钠、己ニ酸钠、苯甲酸钠中的至少ー种。在本技术方案中，胺类物质有两个功能1)胺类物质可直接与S02、NOx反应，生成亚硫酸铵、亚硝酸铵和硝酸铵，该反应迅速进行，有利于瞬间缓解脱硫系统入ロ高浓度SO2及高浓度NOx ；2)胺类物质可与NOx反应生成N2,达到脱硝的目的；有机酸类物质，特别是有机多元羧酸及有机多元酸盐类具有促进SO2溶解、缓冲浆液pH值、促进碳酸钙溶解的作用。在气相表面和液膜中，溶解的SO2与水反应离解出H+，液膜和液相主体边界，R(C00_)n与H+反应生成R(COOH)n,使得H+被传递到液相主体，液膜中H+浓度降低促进了 SO2的溶解，同时缓解PH值下降速度；在固相表面和液膜中，溶解的C03_与离解的H+反应生成HC03_，液相主体，H+与HC03_反应生成CO2和H2O,液相主体HC03_浓度的降低，从而促进了碳酸钙的溶解。 三种作用功能能保证脱硫系统稳定、高效运行，提高脱硫效率。反应方程式原理如下有机羧酸电离生成H+R (COOH) n <- R (COOH) (COCT) +H+ <- R (COOH) n_2 (COCT) 2+2H+ <^ …烟气SO2溶解水合电离生成H+S02+H20 — H2SO3H2SO3 — 2H++HS03H+重新与有机羧酸盐结合生成有机羧酸R (COCT) n +n H+ <- R (COOH) n 碳酸钙的溶解 CaCO3(S) ■*—* Ca2 +CO32CO广+H+ <- HCOfHC03_+H+ <- CO2 (aq) +H2O因此，本发明的有益效果有1)同时实现了脱硫脱硝，相同液气比条件下可以将脱硫效率提高8%以上，脱硝效率达到50%以上；2)无毒害、无副作用、易溶于水、化学性能稳定，不会造成二次污染，对设备无腐蚀。
具体实施例方式为了更清楚阐述本发明的技术内容，在此结合实施例予以详细说明，显然，列巨额的实施例只是优选的部分实施例，本领域技术人员根据公开的技术资料显而易见地得出的其他实施方式仍属于本发明的保护范围。本发明湿法烟气脱硫脱硝添加剂实施例在某300丽电站锅炉配套石灰石石膏法脱硫系统上开展。该脱硫系统设计入口烟气SO2浓度1584mg/Nm3 ;液气比9. 81 ;钙硫比(I. 025 ;出ロ烟气SO2浓度< 71. 21，脱硫效率彡95%。实施例I一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为尿素8、こニ胺10、磷酸铵5、磷酸氢ニ铵10、碳酸铵15、磷酸氢铵10、三こ醇胺2，己ニ酸5、腐殖酸5、柠檬酸3、苯甲酸2、戊ニ酸5、丁ニ酸2、こニ酸5、对羟基苯甲酸3，腐殖酸钠I、柠檬酸钠4、己ニ酸钠3、苯甲酸钠2。脱硫系统入口烟气502浓度2100mg/Nm3 ;N0x浓度850mg/Nm3 ;液气比10. I ;钙硫比
1.1。添加剂添加浓度为850mg/L，脱硫效率提高11%，脱硝效率为68%。实施例2一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为尿素18、こニ胺12、磷酸铵6、磷酸氢ニ铵2、碳酸铵15、磷酸氢铵5，己ニ酸3、腐殖酸2、柠檬酸7、苯甲酸9、戊ニ酸4、丁ニ酸5，腐殖酸钠4、柠檬酸钠3、己ニ酸钠5。脱硫系统入ロ烟气SO2浓度2200mg/Nm3 ；N0x浓度840mg/Nm3 ;液气比9. 9 丐硫比I. 05。添加剂添加浓度为900mg/L，脱硫效率提高14%，脱硝效率为60%。
实施例3一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为こニ胺6、磷酸铵10、磷酸氢ニ铵15、碳酸铵18、磷酸氢铵7、腐殖酸3、苯甲酸10、戊ニ酸11、丁ニ酸4、こニ酸5，柠檬酸钠5、己ニ酸钠6。脱硫系统入ロ烟气SO2浓度2000mg/Nm3 ；N0x浓度850mg/Nm3 ;液气比9. 8 丐硫比I. 03。添加剂添加浓度为800mg/L，脱硫效率提高15%，脱硝效率为65%。实施例4—种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为尿素11、磷酸铵15、碳酸铵5、磷酸氢铵10、三こ醇胺10，柠檬酸34. 5，腐殖酸钠10，苯甲酸钠4. 5。脱硫系统入口烟气502浓度2200mg/Nm3 ;N0x浓度780mg/Nm3 ;液气比10. 0 ;钙硫比I. 05。添加剂添加浓度为1000mg/L，脱硫效率提高16%，脱硝效率为61 %。实施例5一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为こニ胺19、磷酸铵10、磷酸氢ニ铵10、碳酸铵10，戊ニ酸5，腐殖酸钠6，己ニ酸钠10。脱硫系统入口烟气502浓度2500mg/Nm3 ;N0x浓度800mg/Nm3 ;液气比10. 0 ;钙硫比I. 05。添加剂添加浓度为1200mg/L，脱硫效率提高15%，脱硝效率为70%。实施例6一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为磷酸铵10、磷酸氢ニ铵20、碳酸铵10、磷酸氢铵10，腐殖酸22、柠檬酸10，柠檬酸钠8，苯甲酸钠10。脱硫系统入口烟气502浓度2100mg/Nm3 ;N0x浓度850mg/Nm3 ;液气比10. I ;钙硫比
1.1。添加剂添加浓度为800mg/L，脱硫效率提高10%，脱硝效率为60 %。实施例7—种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为磷酸铵8、磷酸氢ニ铵5、碳酸铵7、磷酸氢铵8、三こ醇胺12，腐殖酸19，苯甲酸15、戊ニ酸4，腐殖酸钠12，己ニ酸钠10。脱硫系统入ロ烟气SO2浓度2200mg/Nm3 ；N0x浓度840mg/Nm3 ;液气比9. 9 丐硫比I. 05。添加剂添加浓度为800mg/L，脱硫效率提高14%，脱硝效率为55%。实施例8一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为尿素25，磷酸氢ニ铵20，戊ニ酸10、丁ニ酸15、こニ酸5、对羟基苯甲酸10，腐殖酸钠5、柠檬酸钠5、己ニ酸钠2、苯甲酸钠3。脱硫系统入ロ烟气SO2浓度2000mg/Nm3 ；N0x浓度850mg/Nm3 ;液气比9. 8 丐硫比
I.03。添加剂添加浓度为900mg/L，脱硫效率提高15%，脱硝效率为65%。实施例9一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为磷酸铵20，三こ醇胺20，腐殖酸15、柠檬酸10、苯甲酸10，己ニ酸钠15、苯甲酸钠10。脱硫系统入口烟气502浓度2200mg/Nm3 ;N0x浓度780mg/N m3 ;液气比10. 0 ;钙硫比
I.05。添加剂添加浓度为700mg/L，脱硫效率提高16%，脱硝效率为61 %。实施例10一种用于脱硫脱硝剂的添加剤，其组分和重量百分比为碳酸铵40，柠檬酸10、苯甲酸5,乙ニ 15，朽1檬酸钠30。脱硫系统入口烟气502浓度2500mg/Nm3 ;N0x浓度800mg/Nm3 ;液气比10. 0 ;钙硫比
I.05。添加剂添加浓度为1200mg/L，脱硫效率提高15%，脱硝效率为65%。
权利要求
1.一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂，其特征在于所述添加剂的组分和重量百分比为胺类物质40 60，有机酸类物质30 45，高分子有机羧酸盐类物质10 30。
2.根据权利要求书I所述的一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂，其特征在于所述添加剂的组分和重量百分比为胺类物质45 55，有机酸类物质35 40，高分子有机羧酸盐类物质15 35。
3.根据权利要求I或2所述的一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂，其特征在于所述的胺类物质包括尿素、乙二胺、磷酸铵、磷酸氢二铵、碳酸铵、磷酸氢铵、三乙醇胺中至少一种。
4.根据权利要求I或2所述的一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂，其特征在于所述的有机酸类物质包括己二酸、腐殖酸、柠檬酸、苯甲酸、戊二酸、丁二酸、乙二酸、对羟基苯甲酸中至少一种。
5.根据权利要求I或2所述的一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂，其特征在于所述的高分子有机羧酸盐类物质包括腐殖酸钠、柠檬酸钠、己二酸钠、苯甲酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求I或2所述的一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂，其特征在于所述的胺类物质包括尿素、乙二胺、磷酸铵、磷酸氢二铵、碳酸铵、磷酸氢铵、三乙醇胺中至少一种，所述的有机酸类物质包括己二酸、腐殖酸、柠檬酸、苯甲酸、戊二酸、丁二酸、乙二酸、对羟基苯甲酸中至少一种，所述的高分子有机羧酸盐类物质包括腐殖酸钠、柠檬酸钠、己二酸钠、苯甲酸钠中的至少一种。
全文摘要
本发明公布了一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硝添加剂，属于烟气净化治理技术。本发明添加剂主要为三类物质复配而成，重量百分比为胺类物质40～60，有机酸类物质30～45，高分子有机羧酸盐类物质10～30。该复合添加剂中胺类物质可直接与酸性气体二氧化硫直接反应生成亚硫酸铵，实现脱硫；胺类物质可与NOx反应生成N2，实现脱硝。有机酸及有机羧酸盐类物质可促进石灰石的溶解、减少石灰石的用量；提高石灰石浆液的pH值缓冲能力，减缓脱硫浆液在不断吸收二氧化硫过程中pH值快速下降；抑制亚硫酸钙软垢的生成，防止除雾器堵塞。与传统石灰石法相比，在相同液气比条件下提高脱硫效率5-10％，脱硝效率达到50％以上。
文档编号B01D53/78GK102847418SQ20111018203
公开日2013年1月2日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者李启云, 彭飞 申请人:湖南晟通科技集团有限公司