专利名称：一种具有阻垢性能的脱硫增效剂及其制备方法
一种具有阻垢性能的脱硫增效剂及其制备方法技术领域
本发明是用于石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(FDG)的具有阻垢性能的脱硫增效剂及其制备方法。
背景技术：
目前我国的电力主要来源于燃煤火力发电，因燃煤产生的S02每年在十万吨以上，为减少对大气环境的污染，各大电厂均采用了不同方式对锅炉烟气中的S02进行脱除处理。其中石灰石-石膏湿法烟气脱硫具有工艺成熟、脱除效率高、适应性强、副产物石膏可利用以及吸收剂石灰石来源丰富等优点，在所有的脱硫方法中应用最广。目前，我国80% 以上的电厂均用此方法进行脱硫处理。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫虽然有上述诸多优点，但也存在如下缺点I)石灰石消耗量大，石灰石利用率偏低。大部分电厂实际运行时的Ca/S比在I. 03 I. 10之间,石灰石利用率有一定的提闻空间。
2)脱硫系统能耗大。脱硫系统的能耗主要来自多台浆液循环泵、氧化风机和增压风机。如一台浆液循环泵电流为70A，每天耗电量=70AX6KVX1. 732X0. 85 X 24h=14839. 7 8KW，如停运一台循环泵，每年的耗节约的电量当以百万元计。
3)系统易结垢。由于脱硫后的产物主要为CaS04. 2H20和CaS03. 1/2H20，均为结垢物质，使结垢难以避免。每隔I个月，因结垢而造成停机和需要除垢的现象在许多电厂均有发生。
4)许多电厂的设计燃煤含硫量在I. O I. 5%，设计燃煤含硫量值低，此时对应的脱硫效率还可满足要求。但当在燃煤供应紧张，或为降低成本使用含硫量高的劣质燃煤时， 可能导致S02排放超标。
在此前的专利中，如CN10574615A中提到，通过使用二烷基磺酸琥珀酸酯和小分子醇来提高脱硫效率，但在实际使用过程中二烷基磺酸琥珀酸酯发泡性强，可使浆液泡沫增多导致溢流；此外二烷基磺酸琥珀酸酯在酸性和高温环境下易水解失效，这两点均会影响脱硫效果。专利CN102068888A中提及的以有机胺、磷酸盐和有机酸盐作为脱硫脱硝的吸收剂，主要是成本太高，也排除了电厂以石灰石作为吸收剂的实际情况。
本发明提出的一种脱硫增效剂，同时具有提高脱硫效率和减缓脱硫系统结垢的性能，在以往的专利中还未被提及。发明内容
本发明的目的在于提供一种可明显提高脱硫效率的具有阻垢性能的脱硫增效剂及其制备方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是一种具有阻垢性能的脱硫增效剂， 其特征在于它由羟基羧酸盐和有机羧酸盐(具有增加脱硫效率)，及阻垢剂(有协同增效)， 和荧光示踪剂复配而成(兼顾脱硫增效和脱硫系统的阻垢)；各原料所占质量百分数为羟基羧酸盐和有机羧酸盐70 90%，阻垢剂9 28%，荧光示踪剂I 2% ;其中，羟基羧酸盐与有机羧酸盐之间质量比为任意配比。
所述羟基羧酸盐包括柠檬酸三钠、2-羟基丙酸钠、衣康酸钠、羟基丁二酸二钠或辛二酸钠等中的任意一种或任意二种以上(含二种)的混合，任意二种以上(含二种)混合时为任意配比。
所述有机羧酸盐包括甲酸钠、乙酸钠、磺基丙酸钠、磺基丁二酸钠、戊二酸钠、已二酸钠、醋酸钠、丁二酸钠等中的任意一种或任意二种以上(含二种)的混合，任意二种以上 (含二种)混合时为任意配比。
所述阻垢剂包括木质素磺酸盐、聚环氧琥珀酸盐、聚丙烯酸、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物3100、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS钠盐，以及氨基三甲叉膦酸四钠ATMP · Na4、羟基乙叉二膦酸四钠HEDP *Na4、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸四钠PBTCA *Na4中的任意一种或任意二种以上(含二种)的混合，任意二种以上(含二种)混合时为任意配比。
其中木质素磺酸盐为木纤维造纸副产物，聚环氧琥珀酸盐、聚丙烯酸、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物3100和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS分子量为2000 4000。
荧光示踪剂为水溶性，不同浓度的荧光示踪剂在385nm波长激光照射下产生对应强度的荧光。以上所用原料均为粉状固体。
上述具有阻垢性能的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤1)各原料所占质量百分数为羟基羧酸盐和有机羧酸盐70 90%，阻垢剂9 28%，荧光示踪剂I 2%，选取羟基羧酸盐和有机羧酸盐，阻垢剂，荧光示踪剂，备用；其中，羟基羧酸盐与有机羧酸盐之间质量比为任意配比；2)羟基羧酸盐和有机羧酸盐，阻垢剂，和荧光示踪剂混合搅拌I 2小时，得到具有阻垢性能的脱硫增效剂。
本发明用于石灰石湿法烟气脱硫。该具有阻垢性能的脱硫增效剂的使用浓度为 300 1200PPM，根据系统状况及原烟气SO2的浓度来确定。
该具有阻垢性能的脱硫增效剂的使用方法如下1)通过脱硫塔直径和浆液池中浆液的实际高度计算出塔中浆液的体积，根据脱硫增效剂的使用浓度，计算出所需脱硫增效剂的重量；2)将所需量的脱硫增效剂分2 4次分批加入脱硫塔地坑中，每加一批，搅拌5 10 分钟使之溶解后由地坑提升泵打入脱硫塔中；3)脱硫增效剂在使用过程中有一定的损耗，其浓度可通过检测荧光示踪剂的量来测得，再根据浆液中增效剂浓度补充相应量的药剂。
本发明具有阻垢性能的脱硫增效剂具有一定的阻垢分散性能，在脱硫的过程中有很好的阻止垢的形成，有延长垢的清洗时间，大大降低了清洗的劳动强度，由于加入了适宜的阻垢分散剂，使垢的形态发生了变化，易冲洗脱落，延长了烟囱的使用寿命。同时具有提闻脱硫效率和减缓脱硫系统结垢的性能。
将此脱硫增效剂按一定浓度加入脱硫塔浆液中，可提高脱硫效率5 15%，并可减缓脱硫塔除雾器、塔底及出口烟道的结垢。本脱硫增效剂无毒，易于生物降解，生产方便，使用本发明的脱硫增效剂具有良好的经济效益和环境效益。
本发明具有如下有益效果I、将本具有阻垢性能的脱硫增效剂(产品)加入到电厂烟气脱硫吸收塔中，能有效提高对烟气的脱硫效率，减少SO2的排放和对环境的污染。
2、实际运行中，如果燃煤含硫量、吸收塔入口烟气SO2浓度均在设计范围内，且吸收塔的脱硫效率大于90%，出口烟气SO2浓度符合国家排放标准时，就可以通过加入脱硫增效剂，实现停运一台到两台浆液循环泵，达到节省用电的效果。
3、如果现场使用含硫量较高(质次价廉)的燃煤、吸收塔的脱硫效率又偏低时，通过加入脱硫增效剂，可以实现烟气脱硫效率的达标排放，降低了采购含硫量较低的(质优价高)的燃煤费用。
4、脱硫增效剂在使用后不会对电厂烟气脱硫塔设备及其管道系统造成损坏，同时脱硫增效剂对碳酸钙、亚硫酸钙和硫酸钙晶体有良好的分散作用，能减缓设备、管壁和喷嘴结垢情况发生，使管道和设备周期性维修间隔时间大大延长。
5、使用脱硫增效剂后，可以使石灰石充分溶解与转化，使产出石膏中的碳酸钙含量显著降低，能有效节省石灰石用量，有效的提高石膏品质，并对系统的平衡起到积极的作用。
6、因停运广2台循环泵，从而节省了循环泵的维修费用。
图I为本发明所涉及的石灰石湿法烟气脱硫工艺图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本发明所用原料均从市场购买得到。
实施例I一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，它由下述原料复配而成，原料所占质量百分数为柠檬酸三钠50%，乙酸钠22%，木质素磺酸钠5%，聚环氧琥珀酸钠8%，聚丙烯酸钠7%，氨基三甲叉膦酸(ATMP )7%，荧光示踪剂1%。
上述具有阻垢性能的脱硫增效剂的制备方法，将上述原料混合搅拌I 2小时，得到具有阻垢性能的脱硫增效剂。
实施例2一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，它由下述原料复配而成，原料所占质量百分数为2-羟基丙酸钠35%，甲酸钠45%，木质素磺酸钠3%，聚环氧琥珀酸钠8%，聚丙烯酸钠7%，荧光示踪剂2%。
上述具有阻垢性能的脱硫增效剂的制备方法，将上述原料混合搅拌I 2小时(粉体混合搅拌器中进行)，得到具有阻垢性能的脱硫增效剂。
实施例3一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，它由下述原料复配而成，原料所占质量百分数为戊二酸钠25%，已二酸钠35%，羟基丁二酸二钠28%， 羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物3100 6%, 丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS 4%，荧光示踪剂2%。
上述具有阻垢性能的脱硫增效剂的制备方法，将上述原料混合搅拌I 2小时(粉体混合搅拌器中进行)，得到具有阻垢性能的脱硫增效剂。
实施例4一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，它由下述原料复配而成，原料所占质量百分数为已二酸钠50%，醋酸钠13%，羟基丁二酸二钠20%，聚环氧琥珀酸钠8%，聚丙烯酸钠7%，荧光示踪剂2%。
上述具有阻垢性能的脱硫增效剂的制备方法，将上述原料混合搅拌I 2小时(粉体混合搅拌器中进行)，得到具有阻垢性能的脱硫增效剂。
实施例I、实施例2、实施例3、实施例4的具有阻垢性能的脱硫增效剂的使用方法如下1)通过脱硫塔直径和浆液池中浆液的实际高度计算出塔中浆液的体积，根据脱硫增效剂的使用浓度，计算出所需脱硫增效剂的重量；2)将所需量的脱硫增效剂分2 4次分批加入脱硫塔地坑中，每加一批，搅拌5 10 分钟使之溶解后由地坑提升泵打入脱硫塔中；3)脱硫增效剂在使用过程中有一定的损耗，其浓度可通过检测荧光示踪剂的量来测得，再根据浆液中增效剂浓度补充相应量的药剂。
将上述实施例I、实施例2、实施例3、实施例4的增效剂按浓度0、300、600、1000PPM加入脱硫塔浆液中，实验记录的脱硫效率如下面表I所示 表I
权利要求
1.一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，其特征在于它由羟基羧酸盐和有机羧酸盐，及阻垢剂，和荧光示踪剂复配而成；各原料所占质量百分数为羟基羧酸盐和有机羧酸盐70 90%，阻垢剂9 28%，荧光示踪剂I 2% ;其中，羟基羧酸盐与有机羧酸盐之间质量比为任意配比。
2.根据权利要求I所述的一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，其特征在于，所述羟基羧酸盐包括柠檬酸三钠、2-羟基丙酸钠、衣康酸钠、羟基丁二酸二钠或辛二酸钠中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。
3.根据权利要求I所述的一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，其特征在于，所述有机羧酸盐包括甲酸钠、乙酸钠、磺基丙酸钠、磺基丁二酸钠、戊二酸钠、已二酸钠、醋酸钠、丁二酸钠中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。
4.根据权利要求I所述的一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，其特征在于，所述阻垢剂包括木质素磺酸盐、聚环氧琥珀酸盐、聚丙烯酸、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物3100、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AA/AMPS的钠盐，以及氨基三甲叉膦酸四钠、羟基乙叉二膦酸四钠、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸四钠中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。
5.如权利要求I所述的具有阻垢性能的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤 1)各原料所占质量百分数为羟基羧酸盐和有机羧酸盐70 90%，阻垢剂9 28%，荧光示踪剂I 2%，选取羟基羧酸盐和有机羧酸盐，阻垢剂，荧光示踪剂，备用；其中，羟基羧酸盐与有机羧酸盐之间质量比为任意配比； 2)羟基羧酸盐和有机羧酸盐，阻垢剂，和荧光示踪剂混合搅拌I 2小时，得到具有阻垢性能的脱硫增效剂。
全文摘要
本发明是用于石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(FDG)的具有阻垢性能的脱硫增效剂及其制备方法。一种具有阻垢性能的脱硫增效剂，其特征在于它由羟基羧酸盐和有机羧酸盐，及阻垢剂，和荧光示踪剂复配而成；各原料所占质量百分数为羟基羧酸盐和有机羧酸盐70～90%，阻垢剂9～28%，荧光示踪剂1～2%；其中，羟基羧酸盐与有机羧酸盐之间质量比为任意配比。本发明可明显提高脱硫效率。
文档编号B01D53/50GK102974209SQ201210242489
公开日2013年3月20日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者史铁京, 胡宝清, 王忠英, 赵连国, 潘志国, 吴满梅 申请人:湖北海力化工科技有限公司