专利名称：石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂的制作方法
技术领域：
本发明属于火力发电厂烟气脱硫工程技术应用领域，具体涉及一种适用于所有石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的复合增效剂。
背景技术：
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺因其技术成熟、脱硫效率高，吸收剂来源丰富，价格低廉，副产品可利用等特点而被广泛采用，成为目前燃煤电厂烟气脱硫应用最广泛的方法。但目前我国火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的运行普遍存在能耗和运行成本高、对煤种硫份的适应能力差、吸收塔后续设备堵塞结垢现象严重，设备磨损严重等问题，随着我国煤炭市场的不稳定性，众多电厂长期燃用超出设计硫份的燃煤，导致脱硫系统无法正常运行，随着越来越严格的环保排放标准的实施，很多脱硫装置被迫进行现有装置的增容改造工作。脱硫装置的增容改造动辄耗资数千万，脱硫停运进行改造的施工周期一般在3 4个月，给电厂带来了前所未有的经济及环保压力。若能在不对原有脱硫设备进行增容改造的前提下，应用脱硫增效剂来满足脱硫系统的设计脱硫效率是目前脱硫行业的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在不对原有脱硫设备进行增容改造的前提下，能够达到满意的节能指标和减排量的石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂。为达到上述目的，本发明的增效剂按质量百分比包括40% -50%的有机酸增效剂，25% -35%的有机盐增效剂，15% -20%的高效活化剂，5 10%的氧化催化剂和的示踪剂。本发明的有机酸增效剂为苯甲酸、丁二酸、己二酸、柠檬酸中的一种或几种；有机盐增效剂为丁二酸钠、甲酸钠、苯甲酸钠中的一种或两种；高效活性剂为甲酰胺、聚乙二醇中的一种或两种；氧化催化剂为三氯化铁、硫酸锰、氧化钒中的一种或两种；示踪剂为溴化钠、溴化钾中的一种或两种。本发明在石灰石-石膏湿法脱硫工艺的反应机理上对提高脱硫反应速度从而缩短达到设计脱硫效率烟气与浆液的接触时间，可以将石灰石的半消溶时间缩短40%以上， 大大加速石灰石的溶解速度，从而大幅提高石灰石的活性。该增效剂能加速石灰石溶解、显著提高石灰石活性、提高氧化空气的利用效率、提高脱硫石膏品质、降低系统的Ca/S比从而提高石灰石的利用效率、防止设备结垢和堵塞、减轻磨损、缓冲浆液PH值波动，使其能适应超出设计硫份约20% 30%的煤种，降低系统能量损耗，给电厂带来良好的经济和社会效益。
具体实施例方式实施例1 本实施例的复合增效剂按质量百分比包括40%的有机酸增效剂苯甲
3酸，35 %的有机盐增效剂丁二酸钠，15 %的高效活化剂甲酰胺，9 %的氧化催化剂三氯化铁和的示踪剂溴化钠。实施例2 本实施例的复合增效剂按质量百分比包括50%的有机酸增效剂丁二酸，25 %的有机盐增效剂甲酸钠，17%的高效活化剂聚乙二醇，7%的氧化催化剂硫酸锰和
的示踪剂溴化钾。实施例3 本实施例的复合增效剂按质量百分比包括41%的有机酸增效剂苯己二酸，观％的有机盐增效剂苯甲酸钠，20%的高效活化剂甲酰胺和聚乙二醇的混合物，10%的氧化催化剂氧化钒和1%的示踪剂溴化钠和溴化钾的混合物。实施例4 本实施例的复合增效剂按质量百分比包括46%的有机酸增效剂苯甲酸和己二酸的混合物，30 %的有机盐增效剂丁二酸钠和甲酸钠的混合物，18 %的高效活化剂甲酰胺，5 %的氧化催化剂三氯化铁和硫酸锰的混合物和1 %的示踪剂溴化钠。实施例5 本实施例的复合增效剂按质量百分比包括43%的有机酸增效剂丁二酸和柠檬酸的混合物，32 %的有机盐增效剂甲酸钠与苯甲酸钠的混合物，16 %的高效活化剂甲酰胺和聚乙二醇的混合物，8%的氧化催化剂氧化钒和1 %的示踪剂溴化钠和溴化钾的混合物。实施例6 本实施例的复合增效剂按质量百分比包括48%的有机酸增效剂柠檬酸，沈％的有机盐增效剂苯甲酸钠，19 %的高效活化剂甲酰胺，6 %的氧化催化剂三氯化铁和的示踪剂溴化钠。本发明的复合多元酸及有机盐在吸收塔浆液环境中提供缓冲对，加快气膜和液膜之间的传质过程，提高反应速度；氧化催化剂提高氧化空气中氧气的利用效率，促进氧化反应；高效活化剂改变固液界面湿润性，降低固相和液相之间的液膜阻力，提高界面传质效率；示踪剂用于跟踪监测吸收塔浆液中脱硫增效剂的浓度；本发明其一性能是节能降耗型脱硫复合增效剂，主要应用于燃煤硫份在设计硫份以内的脱硫装置，使用本发明脱硫增效剂可以降低浆液循环强度三分之一到二分之一，降低系统的液气比，降低吸收塔部分的阻力，从而显著降低脱硫系统能耗，提高石灰石的利用效率、提高脱硫石膏的品质，从而降低系统的Ca/S比，并降低烟气带出的吸收塔浆液液滴对后级设备的结垢堵塞。其二性能是增强型脱硫复合增效剂，主要应用于燃煤硫份在超出设计硫份约 20% 30%的脱硫装置，使用本发明的脱硫增效剂可以显著提高氧化空气的利用效率从而满足脱硫系统正常运行，能够将氧化空气利用率提高约50% 60%，在原有氧化系统不改造的基础上可以满足燃煤硫份超出设计值20 30%时的氧化效果，达到环保要求的脱硫效率及Sh的排放浓度；但此要达到预期效果的前提是吸收塔浆液的PH值和吸收塔浆液密度必须控制在正常的运行范围之内，在超出设计硫份约20% 30%的工况下，脱硫装置原有的供浆和脱水系统将无法保证吸收塔浆液的正常运行水平，需要对供浆和石膏排出系统进行必要的增容改造，这部分的改造工作改动工程量及改造费用均较小，且可以在不影响脱硫装置正常运行的情况下进行，具有很强的操作性。本发明显著提高了现有脱硫装置对煤种硫份的适应能力。可以降低脱硫厂用电率 0. 15% 0. 25%，每小时节电约1000 1800kW，大幅度降低了脱硫的运行成本，并显著提高了脱硫装置的投运率和可利用率。
本发明的脱硫增效剂可在浆液循环回路的任意位置加入，根据电厂实际情况提出具体方案。首次加入系统从吸收塔地坑通过地坑泵的直接打入吸收塔内；后期补充投加时应直接加入石灰石浆液箱内，一般维持石灰石浆液中的增效剂浓度为600 800ppm即可，也可在地坑中添加，但这样会增加增效剂的损耗。一般首次加入量为500 lOOOppm，由于各厂脱硫系统各不相同，燃用煤种硫份含量不同，添加量需根据实际情况进行相应的调整。后续添加量仅考虑出石膏带水、脱硫废水排放、烟气携带水等步骤的损失和自身的衰减情况作酌量补充。使用脱硫增效剂前需要将吸收塔浆液品质调整到正常的范围，吸收塔浆液pH值控制在5. 2 5. 8之间，吸收塔浆液密度控制在1100 1160kg/m3之间，因使用脱硫增效剂可以适应超出设计浓度约20% 30%，因此为了保持吸收塔浆液pH值和密度能够维持在正常的运行范围内，需要对吸收塔供浆和石膏排出系统进行适当的改造以满足吸收塔浆液PH值和吸收塔浆液密度的正常运行需要。因脱硫增效剂会因石膏外带水、脱硫废水以及烟气携带等环节而有一定量的损耗，需要根据脱硫装置的运行情况定期补充一定量的脱硫增效剂。若脱硫系统运行中出现以下情况(1)在建立起脱硫增效剂的本底浓度后未按照要求每天连续按量补充脱硫增效剂；(2)有抛浆情况发生，无法确定抛浆量的多少时；(3)脱硫废水大量外排时；(4)脱硫系统滤液水公用且无法区分时；在脱硫系统的运行中出现上述情况，则需要采用脱硫增效剂中示踪剂的分析方法对吸收塔浆液中的增效剂浓度进行分析测试，根据测试数据核算应补充的脱硫增效剂数量。因脱硫吸收塔浆液成分复杂且含有众多的重金属，这对测试脱硫增效剂均有不同程度的影响。本发明在脱硫增效剂的测试方面进行了广泛的研究。在脱硫增效剂中加入定量的示踪剂，通过分析示踪剂的浓度可以折算出吸收塔浆液中的脱硫增效剂浓度，根据测试浓度计算出脱硫增效剂的日补充量。
权利要求
1.一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂，其特征在于按质量百分比包括 40% -50%的有机酸增效剂，25% -35%的有机盐增效剂，15% -20 %的高效活化剂，5 10 %的氧化催化剂和1 %的示踪剂。
2.根据权利要求1所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂，其特征在于所述的有机酸增效剂为苯甲酸、丁二酸、己二酸、柠檬酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂，其特征在于所述的有机盐增效剂为丁二酸钠、甲酸钠、苯甲酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂，其特征在于所述的高效活性剂为甲酰胺、聚乙二醇中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂，其特征在于所述的氧化催化剂为三氯化铁、硫酸锰、氧化钒中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂，其特征在于所述的示踪剂为溴化钠、溴化钾中的一种或两种。
全文摘要
一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫复合增效剂，按质量百分比包括40％-50％的有机酸增效剂，25％-35％的有机盐增效剂，15％-20％的高效活化剂，5～10％的氧化催化剂和1％的示踪剂。本发明将石灰石的半消溶时间缩短40％以上，大大加速石灰石的溶解速度，从而大幅提高石灰石的活性。在设计硫份工况下可以降低浆液循环强度三分之一到二分之一，降低系统的液气比，降低系统阻力，显著降低脱硫系统能耗，提高石灰石和氧化空气的利用率，降低了对后级设备的结垢和堵塞作用。对于燃煤硫份超出设计值的情况，可以将氧化空气利用率提高约50％～60％，在原有氧化系统不改造的基础上可以满足燃煤硫份超出设计值20～30％时的氧化效果，满足脱硫效率及净烟气SO2排放浓度的要求。
文档编号B01D53/50GK102380301SQ20111023184
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者丹慧杰, 何育东, 李兴华, 潘栋, 牛拥军, 贾西部, 赵彩虹, 陶明, 雷鸣 申请人:西安热工研究院有限公司