一种用于工业锅炉的高细脱硫剂的制作方法

文档序号:18354883发布日期:2019-08-06 22:58阅读:506来源:国知局
本发明属于脱硫剂
技术领域
,具体涉及一种用于工业锅炉的高细脱硫剂。
背景技术
:烟气脱硫(fgd)是工业中大规模应用的、有效的脱硫方法。按照硫化物吸收剂及副产品的形态分类,脱硫技术可分为湿法脱硫工艺、半干法脱硫工艺和干法脱硫工艺三种。由于上述三种脱硫工艺各有特点,都在烟气脱硫领域占有一定的比例,其中湿法脱硫工艺广泛运用在煤粉炉火力发电厂的烟气脱硫中,半干法脱硫工艺主要应用在在大型循环流化床烟气脱硫中,由于受到脱硫效率、脱硫设备的稳定性等方面的制约,干法脱硫工艺主要适用在小型火力发电厂的锅炉烟气脱硫中。1、湿法烟气脱硫工艺(石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺)最早在20世纪30年代,石灰石-石膏法是英国皇家化学工业公司研究出来,是目前应用最广泛的脱硫工艺。在世界上,石灰石-石膏法烟气的脱出硫的工艺技术已经成为目前,最成熟、最可靠并且也是使用最广泛的脱硫技术。特别在欧美、日本等发达国家,其应用的单机容量己达1000mw规模。目前,在我国应用此技术工艺的机组容量约占脱硫总容量的80%左右,其应用范围在不断地扩大。石灰石-石膏湿法脱硫技术由于其吸收剂价廉易得,在湿法fgd领域得到广泛的应用,且技术最为成熟。其脱硫工艺的一般性工艺,首先将石灰石块破碎磨细成粉状与水混合攪拌制成石灰石浆液,石灰石浆液打入吸收塔与烟气充分接触,使烟气中的so2与浆液进行反应生成亚硫酸钙,从吸收塔下部浆池鼓入空气使亚硫酸钙氧化成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。其经过脱水、浓缩等工序后,其含水量降低不大于18%。经脱硫后的烟气将会流经脱硫塔上部设置的几层除雾器,消除烟气中的液体及细小浆粒,最后从脱硫塔顶排出。脱硫后清洁烟气可直接排入大气或进入热交换器(ggh)经冷却后进入烟回排入大气中去。该工艺的特点是脱硫率高、技术成熟,运行可靠性高、吸收剂利用率高、对煤种变化的适应性强,能适应大容量机组和高浓度so2烟气条件。同时反应产生的硫酸钙经过一系列的结晶操作能够得到的石膏,并且石膏能够进行综合使用,满足可生成物资源化的理念。缺点是基建投资费用高、水消耗大、脱硫废水具有腐蚀性等。在干旱地区的应用受到了限制,此外生产中产生的废水处理起来也有一定难度。2、半干法脱硫工艺烟气循环流化床脱硫工艺(cfb-fgd)是上世纪八十年代末德国鲁奇公司开发的一种新的脱硫工艺。这种工艺以循环流化床原理为基础,干态消石灰粉ca(oh)2作为吸收剂,通过吸收剂的多次再循环,在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间,使吸收剂与烟气接触的时间长达半小时上。通过一系列长时间的化学反应,不但可除去烟气中的大量的so2、so3酸性气体,而且很大的提同了脱硫剂的利用率,提高脱硫效率。cfb-fgd工艺系统简单,占地少,投资较小,可靠性高;脱硫效率高,能在很低的钙硫比情况下(ca/s=1.1-1.2)达到甚至超过湿法工艺的脱硫效率(95%上);烟气负荷变化时,系统仍可能正常工作。脱硫终产物是一种流动性较好的粉末混合物,不但没有进一步的污染,而且能使脱硫副产品进行综合利用。其特点是基本上不存在腐蚀、结垢与堵塞等问题;同时可脱除一部分重金属,对进一步治理烟气很有意义。3、干法脱硫工艺炉内直接喷钙与烟气中的so2反应生成硫酸钙,最终和烟气中的氧气反应生产硫酸钙和采用活性炭吸附或电子束照射工艺吸收so2,统称为干法烟气脱硫技术。干法脱硫工艺过程简单,设备少,不仅能耗低,而且具有无废弃物等特点,特别是处理后烟气温度较高、水份少,腐蚀性小,不会产生“白烟”现象。1)cfb锅炉内喷钙硫法循环流化床锅炉燃烧温度(床温)较低,炉内主要脱硫段发生在由大量灰粒子所组成密相区内,不仅燃烧效率高,而且易于提高脱硫效率。cfb锅炉炉内喷钙脱硫工艺是燃用煤中所含的硫与氧反应生产so2,而添加到炉膛内部的石灰石粉通过高温锻烧分解成氧化钙和二氧化碳,其中的氧化钙与炉内生成的s化反应生成亚硫酸钙,最终达到在炉膛内直接脱硫的目的。2)炉内喷钙加尾部増湿活化法炉内喷钙加尾部增湿活化法脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部烟道増设了増湿段,提髙脱硫效率。炉内喷钙脱硫工艺多石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气为喷入炉膛850-950℃温度区,石灰石受热分解为氧化钙,氧化钙与烟气中的so2反应生成亚硫酸钙,最终反应生成硫酸钙。但是,脱硫反应在气固两相之间进行,主要反应区域为炉膛内部,由于传质过程慢的原因,脱硫反应速度较慢,由于分离器的设计及运行维护等原因,较小的脱硫剂颗粒不能得到有效分离,不能返回炉膛进一步进行脱硫反应,而是通过尾部烟道伴随飞灰进出除尘装置,吸收剂(caco3)利用率较低。此脱硫工艺会使尾部烟道増加较多的増湿水,进一步降低烟气温度,通过锅炉参数调整,应控制尾部烟道内烟气温度高于露点温度10-15℃,同时,在设计、选取増湿水喷头位置时,尽量选择烟气温度较高的区域。尾部烟道排烟温度相对较高,烟气加热増湿水,并使其迅速蒸发,尾部烟道继续发生脱硫反应,不仅提高吸收剂的利用率,而且脱硫产物将呈干燥态随烟气排出,最终通过除尘器被收集下来,不会污染环境。现有技术中,基本采用石灰石作为脱硫剂。收尘灰是水泥生产过程中产生的一种工业废料,目前多采用与生料混合的方法进行处理。这种处理方法会明显影响熟料率值的稳定性,增加水泥生产热耗,降低熟料产量,降低熟料质量。技术实现要素:为了解决上述现有技术存在的技术问题,本发明提供一种用于工业锅炉的高细脱硫剂。为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种用于工业锅炉的高细脱硫剂,包括以下质量百分数的原料:收尘灰80-99%,硫酸镁0-20%,硫酸钠0-10%,氯化钠0-10%,氧化镁0-10%,硫酸锰0-5%,硫酸铜0-5%,十二烷基苯磺酸钠0-5%,乙二酸0-10%,苯甲酸0-10%,苯甲酸钠0-10%,磺基丙酸0-5%,羟基丙酸0-5%,羧甲基纤维素钠0-5%。进一步的,所述收尘灰中,各组分的含量为:caco370-85%,水分0-1%,so30-1%,f-0-0.05%,sio210-15%,al2o30-7%,fe2o30-5%,mgo0-5%。进一步的,所述收尘灰,过325目筛,筛余为0-5%。进一步的,所述收尘灰来源于窑外分解窑的aqc锅炉、sp锅炉或者窑尾收尘器。进一步的,在收集收尘灰时,通过调节通风量、选择通风管道直径,控制窑尾风机的通风管道内风速不高于18m/s。进一步的,所述用于工业锅炉的高细脱硫剂的制备方法为:按照比例称取各原料,将各原料在混合器中混匀。所述用于工业锅炉的高细脱硫剂的用途,包括用于工业锅炉的湿法脱硫或半干法脱硫。与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明提供了一种收尘灰的新的处理方法,避免了将其与生料混合,降低了水泥生产热耗,提高了熟料产量以及熟料质量。本申请将水泥生产中所产生的废弃物收尘灰进行再利用,将收尘灰作为主要的有效物质,用于工业锅炉的湿法或者半干法脱硫。本发明实现了废物利用,且对环境友好,同时本发明的脱硫效率优于现有技术的石灰石粉。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的描述,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例,都属于本发明的保护范围。实施例1一种用于工业锅炉的高细脱硫剂,由以下质量分数的原料组成:收尘灰80%,硫酸镁20%,所述收尘灰中,各组分的含量为:caco385%,sio210%,al2o32%,fe2o33%,所述收尘灰来源于窑外分解窑的aqc锅炉、sp锅炉或者窑尾收尘器,所述收尘灰过325目筛筛余为5%。实施例2一种用于工业锅炉的高细脱硫剂,由以下质量分数的原料组成:收尘灰99%,硫酸镁1%,所述收尘灰中,各组分的含量为:caco370%,sio215%,al2o37%,fe2o33%,mgo5%,所述收尘灰来源于窑外分解窑的aqc锅炉、sp锅炉或者窑尾收尘器;所述收尘灰过325目筛筛余为0%。实施例3一种用于工业锅炉的高细脱硫剂,由以下质量分数的原料组成:收尘灰88%,硫酸镁5%,硫酸钠2%,氯化钠1%,氧化镁0.2%,硫酸锰0.5%,硫酸铜1%,十二烷基苯磺酸钠0.3%,乙二酸0.1%,苯甲酸0.8%,苯甲酸钠0.1%,磺基丙酸0.6%,羟基丙酸0.2%,羧甲基纤维素钠0.2%;所述收尘灰中,各组分的含量为:caco380%,水分1%,sio210%,al2o37%,fe2o31%,mgo1%,所述收尘灰来源于窑外分解窑的aqc锅炉、sp锅炉或者窑尾收尘器,所述收尘灰过325目筛筛余为3%。本发明所用收尘灰来源于窑外分解窑的aqc锅炉、sp锅炉或窑尾收尘器,当相关设备运行异常时,可能导致收尘灰质量波动,质量不符合要求时可以将收尘灰用于水泥厂原料;当收尘灰水分偏高,可能造成输送困难,此时也可将收尘灰用于水泥厂原料;收尘灰含有大量数微米的细颗粒,容易产生扬尘,解决的方法包括:①储存仓设置收尘器;②采用密闭的输送设备;③采用密闭的运输设备。将本申请与石灰石脱硫剂进行比较,比较结果如表1所示表1石灰石粉与本申请脱硫剂比较从表1可知,本申请在粒径上是小于石灰石粉的,其中碳酸钙的含量小于石灰石粉,但是脱硫效率却接近,因此,说明本申请的脱硫剂中有效成分碳酸钙的单位脱硫效率是高于石灰石粉的。按照行业标准dl/t943-2015《烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定》测定的本发明高细脱硫剂的反应速率见下表。表2收尘灰1反应速率时间/min020406080100120140160180转化分数00.400.500.580.600.610.620.630.640.65表3收尘灰2反应速率时间/min0102030405060转化分数00.230.350.520.610.660.73以上揭露的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作地等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。当前第1页12
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