一種利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法，屬于資源綜合利用【技術領域】。本發(fā)明利用高硫煤燃燒熱值的同時，利用其燃燒產生的二氧化硫（SO2）對堿法制漿造紙黑液中木質素進行磺化改性，生產木質素磺酸鈉產品，實現了高硫煤的高效利用。高硫煤燃燒產生的二氧化硫在噴霧干燥塔內利用率達95%以上，再經后續(xù)脫硫裝置的處理，最終排放煙氣中二氧化硫的脫除率可達99%，實現達標排放。工藝簡單，成本低，既降低污染，又獲得了高附加值的木質素磺酸鈉產品，經濟效益可觀。
【專利說明】一種利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬資源綜合利用【技術領域】，涉及一種利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法。
【背景技術】
[0002]高硫煤是指煤中含硫量大于3%的煤。我國的高硫煤資源十分豐富，在開采、使用高硫煤的過程中產生的二氧化硫是一種大氣污染物。如何在使用高硫煤時有效脫硫，降低脫硫成本，降低污染物排放，充分利用高硫煤資源，是一個使經濟效益、社會效益和環(huán)境效益相互統(tǒng)一的命題。
[0003]木質素是一種可再生的寶貴資源，其數量僅次于纖維素和甲殼素，是第三大量的天然有機物。其結構十分復雜，具有甲氧基、羥基、羧基等多種官能團，可進行氧化、?；?、磺化等多種化學反應。目前，木質素的利用以木質素磺酸鹽最為普遍，因此，磺化反應可以說是應用木質素的基礎和前提。
[0004]磺化反應即是向有機分子中引入磺酸基或磺酰氯基。通常用濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為磺化劑，三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯氣、二氧化硫加氧以及亞硫酸鈉等亦可作為磺化劑。常規(guī)的磺化反應是在堿性溶液中加入磺化改性劑，在高溫、高壓狀態(tài)下與木質素反應一定時間，得到含有木質素磺酸鹽的溶液。
[0005]以高硫煤作為熱源，同時作為磺化劑來源制備木質素磺酸鈉的方法目前未見相關報道，若該工藝能實現產業(yè)化，將有利于資源再利用及環(huán)境保護。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明目的在于提供一種利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法，以高硫煤作為熱源和磺化劑來源，實現高硫煤的`高效利用。
[0007]為實現本發(fā)明目的，本發(fā)明在利用高硫煤燃燒熱值的同時，利用其燃燒產生的二氧化硫生產高附加值木質素磺酸鈉產品，具體技術方案如下:(I)在高硫煤中加入含硫物質，使硫的質量分數提高至8-12% ；(2)高硫煤在熱風爐內燃燒產生含有二氧化硫的熱風，送入離心噴霧干燥塔，進風溫度為300-400°C ；(3)堿法制漿造紙黑液經凈化、濃縮處理，使其固含量達40-45%，然后將其送入離心噴霧干燥塔；(4)熱風在噴霧干燥塔內與堿法制漿造紙黑液進行氣-液熱交換，同步完成木質素的磺化改性和干燥，得木質素磺酸鈉產品。
[0008]尾氣采用堿法脫硫工藝,用氫氧化鈉溶液吸收殘余二氧化硫,吸收二氧化硫后的氫氧化鈉溶液循環(huán)利用。
[0009]在上述方案中，為提高高硫煤的燃燒效率，在煤中可以加入少量的二氧化錳助燃。
[0010]所述含硫物質為硫磺或硫鐵礦。
[0011]本發(fā)明的特點在于:使用高硫煤作為燃料，不需要預先脫硫，且需加入含硫物質，以增加燃燒時產生的二氧化硫量；在利用高硫煤燃燒熱值的同時，又利用其燃燒產生的二氧化硫作為磺化劑，二氧化硫利用率達95%以上，再經后續(xù)脫硫裝置的處理，最終排放煙氣中二氧化硫的脫除率可達99%，實現達標排放；工藝簡單，成本低，既降低污染，又獲得了高附加值的木質素磺酸鈉產品，經濟效益可觀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明工藝流程簡圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例1:
(1)在聞硫煤中加入加入硫鐵礦，加入量為160kg/噸煤,使硫的質量分數提聞至9% ;
(2)高硫煤在熱風爐內燃燒產生含有二氧化硫的熱風，送入離心噴霧干燥塔，進風溫度為3500C ；(3)堿法制漿造紙黑液經凈化、濃縮處理，將濃縮后固含量40%的黑液送入離心噴霧干燥塔，并在塔內離心霧化裝置的作用下形成霧滴狀黑液，迅速與含二氧化硫熱風進行氣-液熱交換，瞬時完成磺化反應，同步干燥得到木質素磺酸鈉產品。尾氣采用堿法脫硫工藝，用氫氧化鈉溶液吸收殘余SO2,吸收SO2后的氫氧化鈉溶液循環(huán)利用。
[0014]在此過程中，二氧化硫利用率達95%以上，經后續(xù)脫硫裝置的處理，最終排放煙氣中二氧化硫的脫除率達99%。本實施例制得的木質素磺酸鈉產品經檢測達到國標GB8076-1997普通減水劑一等品，見下表。
[0015]
【權利要求】
1.一種利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法，其特征在于:通過以下步驟實現:(1)在高硫煤中加入含硫物質，使硫的質量分數提高至8-12% ；(2)高硫煤在熱風爐內燃燒產生含有二氧化硫的熱風，送入離心噴霧干燥塔，進風溫度為300-400°C; (3)堿法制漿造紙黑液經凈化、濃縮處理，使其固含量達40-45%，然后將其送入離心噴霧干燥塔；(4)熱風在噴霧干燥塔內與堿法制漿造紙黑液進行氣-液熱交換，同步完成木質素的磺化改性和干燥，得木質素磺酸鈉產品；尾氣采用堿法脫硫工藝，用氫氧化鈉溶液吸收殘余二氧化硫，吸收二氧化硫后的氫氧化鈉溶液循環(huán)利用。
2.根據權利要求1所述的利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法，其特征在于:所述含硫物質為硫磺或硫鐵礦。
3.根據權利要求1或2所述的利用高硫煤生產木質素磺酸鈉的方法，其特征在于:在煤中加入二氧化錳助燃。`
【文檔編號】C08H7/00GK103819687SQ201410107231
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】崔俊峰, 王俊, 唐啟, 張富強, 孫莉莉, 曹繼紅, 侯益民 申請人:河南省科學院化學研究所有限公司