專利名稱：石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于火力發(fā)電廠煙氣脫硫工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種適用于所有石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置的復(fù)合增效劑。
背景技術(shù)：
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝因其技術(shù)成熟、脫硫效率高，吸收劑來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，副產(chǎn)品可利用等特點(diǎn)而被廣泛采用，成為目前燃煤電廠煙氣脫硫應(yīng)用最廣泛的方法。但目前我國(guó)火力發(fā)電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置的運(yùn)行普遍存在能耗和運(yùn)行成本高、對(duì)煤種硫份的適應(yīng)能力差、吸收塔后續(xù)設(shè)備堵塞結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，設(shè)備磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，隨著我國(guó)煤炭市場(chǎng)的不穩(wěn)定性，眾多電廠長(zhǎng)期燃用超出設(shè)計(jì)硫份的燃煤，導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，隨著越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，很多脫硫裝置被迫進(jìn)行現(xiàn)有裝置的增容改造工作。脫硫裝置的增容改造動(dòng)輒耗資數(shù)千萬(wàn)，脫硫停運(yùn)進(jìn)行改造的施工周期一般在3 4個(gè)月，給電廠帶來(lái)了前所未有的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保壓力。若能在不對(duì)原有脫硫設(shè)備進(jìn)行增容改造的前提下，應(yīng)用脫硫增效劑來(lái)滿足脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)脫硫效率是目前脫硫行業(yè)的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在不對(duì)原有脫硫設(shè)備進(jìn)行增容改造的前提下，能夠達(dá)到滿意的節(jié)能指標(biāo)和減排量的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的增效劑按質(zhì)量百分比包括40% -50%的有機(jī)酸增效劑，25% -35%的有機(jī)鹽增效劑，15% -20%的高效活化劑，5 10%的氧化催化劑和的示蹤劑。本發(fā)明的有機(jī)酸增效劑為苯甲酸、丁二酸、己二酸、檸檬酸中的一種或幾種；有機(jī)鹽增效劑為丁二酸鈉、甲酸鈉、苯甲酸鈉中的一種或兩種；高效活性劑為甲酰胺、聚乙二醇中的一種或兩種；氧化催化劑為三氯化鐵、硫酸錳、氧化釩中的一種或兩種；示蹤劑為溴化鈉、溴化鉀中的一種或兩種。本發(fā)明在石灰石-石膏濕法脫硫工藝的反應(yīng)機(jī)理上對(duì)提高脫硫反應(yīng)速度從而縮短達(dá)到設(shè)計(jì)脫硫效率煙氣與漿液的接觸時(shí)間，可以將石灰石的半消溶時(shí)間縮短40%以上， 大大加速石灰石的溶解速度，從而大幅提高石灰石的活性。該增效劑能加速石灰石溶解、顯著提高石灰石活性、提高氧化空氣的利用效率、提高脫硫石膏品質(zhì)、降低系統(tǒng)的Ca/S比從而提高石灰石的利用效率、防止設(shè)備結(jié)垢和堵塞、減輕磨損、緩沖漿液PH值波動(dòng)，使其能適應(yīng)超出設(shè)計(jì)硫份約20% 30%的煤種，降低系統(tǒng)能量損耗，給電廠帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 本實(shí)施例的復(fù)合增效劑按質(zhì)量百分比包括40%的有機(jī)酸增效劑苯甲
3酸，35 %的有機(jī)鹽增效劑丁二酸鈉，15 %的高效活化劑甲酰胺，9 %的氧化催化劑三氯化鐵和的示蹤劑溴化鈉。實(shí)施例2 本實(shí)施例的復(fù)合增效劑按質(zhì)量百分比包括50%的有機(jī)酸增效劑丁二酸，25 %的有機(jī)鹽增效劑甲酸鈉，17%的高效活化劑聚乙二醇，7%的氧化催化劑硫酸錳和
的示蹤劑溴化鉀。實(shí)施例3 本實(shí)施例的復(fù)合增效劑按質(zhì)量百分比包括41%的有機(jī)酸增效劑苯己二酸，觀％的有機(jī)鹽增效劑苯甲酸鈉，20%的高效活化劑甲酰胺和聚乙二醇的混合物，10%的氧化催化劑氧化釩和1%的示蹤劑溴化鈉和溴化鉀的混合物。實(shí)施例4 本實(shí)施例的復(fù)合增效劑按質(zhì)量百分比包括46%的有機(jī)酸增效劑苯甲酸和己二酸的混合物，30 %的有機(jī)鹽增效劑丁二酸鈉和甲酸鈉的混合物，18 %的高效活化劑甲酰胺，5 %的氧化催化劑三氯化鐵和硫酸錳的混合物和1 %的示蹤劑溴化鈉。實(shí)施例5 本實(shí)施例的復(fù)合增效劑按質(zhì)量百分比包括43%的有機(jī)酸增效劑丁二酸和檸檬酸的混合物，32 %的有機(jī)鹽增效劑甲酸鈉與苯甲酸鈉的混合物，16 %的高效活化劑甲酰胺和聚乙二醇的混合物，8%的氧化催化劑氧化釩和1 %的示蹤劑溴化鈉和溴化鉀的混合物。實(shí)施例6 本實(shí)施例的復(fù)合增效劑按質(zhì)量百分比包括48%的有機(jī)酸增效劑檸檬酸，沈％的有機(jī)鹽增效劑苯甲酸鈉，19 %的高效活化劑甲酰胺，6 %的氧化催化劑三氯化鐵和的示蹤劑溴化鈉。本發(fā)明的復(fù)合多元酸及有機(jī)鹽在吸收塔漿液環(huán)境中提供緩沖對(duì)，加快氣膜和液膜之間的傳質(zhì)過(guò)程，提高反應(yīng)速度；氧化催化劑提高氧化空氣中氧氣的利用效率，促進(jìn)氧化反應(yīng)；高效活化劑改變固液界面濕潤(rùn)性，降低固相和液相之間的液膜阻力，提高界面?zhèn)髻|(zhì)效率；示蹤劑用于跟蹤監(jiān)測(cè)吸收塔漿液中脫硫增效劑的濃度；本發(fā)明其一性能是節(jié)能降耗型脫硫復(fù)合增效劑，主要應(yīng)用于燃煤硫份在設(shè)計(jì)硫份以內(nèi)的脫硫裝置，使用本發(fā)明脫硫增效劑可以降低漿液循環(huán)強(qiáng)度三分之一到二分之一，降低系統(tǒng)的液氣比，降低吸收塔部分的阻力，從而顯著降低脫硫系統(tǒng)能耗，提高石灰石的利用效率、提高脫硫石膏的品質(zhì)，從而降低系統(tǒng)的Ca/S比，并降低煙氣帶出的吸收塔漿液液滴對(duì)后級(jí)設(shè)備的結(jié)垢堵塞。其二性能是增強(qiáng)型脫硫復(fù)合增效劑，主要應(yīng)用于燃煤硫份在超出設(shè)計(jì)硫份約 20% 30%的脫硫裝置，使用本發(fā)明的脫硫增效劑可以顯著提高氧化空氣的利用效率從而滿足脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行，能夠?qū)⒀趸諝饫寐侍岣呒s50% 60%，在原有氧化系統(tǒng)不改造的基礎(chǔ)上可以滿足燃煤硫份超出設(shè)計(jì)值20 30%時(shí)的氧化效果，達(dá)到環(huán)保要求的脫硫效率及Sh的排放濃度；但此要達(dá)到預(yù)期效果的前提是吸收塔漿液的PH值和吸收塔漿液密度必須控制在正常的運(yùn)行范圍之內(nèi)，在超出設(shè)計(jì)硫份約20% 30%的工況下，脫硫裝置原有的供漿和脫水系統(tǒng)將無(wú)法保證吸收塔漿液的正常運(yùn)行水平，需要對(duì)供漿和石膏排出系統(tǒng)進(jìn)行必要的增容改造，這部分的改造工作改動(dòng)工程量及改造費(fèi)用均較小，且可以在不影響脫硫裝置正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行，具有很強(qiáng)的操作性。本發(fā)明顯著提高了現(xiàn)有脫硫裝置對(duì)煤種硫份的適應(yīng)能力?？梢越档兔摿驈S用電率 0. 15% 0. 25%，每小時(shí)節(jié)電約1000 1800kW，大幅度降低了脫硫的運(yùn)行成本，并顯著提高了脫硫裝置的投運(yùn)率和可利用率。
本發(fā)明的脫硫增效劑可在漿液循環(huán)回路的任意位置加入，根據(jù)電廠實(shí)際情況提出具體方案。首次加入系統(tǒng)從吸收塔地坑通過(guò)地坑泵的直接打入吸收塔內(nèi)；后期補(bǔ)充投加時(shí)應(yīng)直接加入石灰石漿液箱內(nèi)，一般維持石灰石漿液中的增效劑濃度為600 800ppm即可，也可在地坑中添加，但這樣會(huì)增加增效劑的損耗。一般首次加入量為500 lOOOppm，由于各廠脫硫系統(tǒng)各不相同，燃用煤種硫份含量不同，添加量需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。后續(xù)添加量?jī)H考慮出石膏帶水、脫硫廢水排放、煙氣攜帶水等步驟的損失和自身的衰減情況作酌量補(bǔ)充。使用脫硫增效劑前需要將吸收塔漿液品質(zhì)調(diào)整到正常的范圍，吸收塔漿液pH值控制在5. 2 5. 8之間，吸收塔漿液密度控制在1100 1160kg/m3之間，因使用脫硫增效劑可以適應(yīng)超出設(shè)計(jì)濃度約20% 30%，因此為了保持吸收塔漿液pH值和密度能夠維持在正常的運(yùn)行范圍內(nèi)，需要對(duì)吸收塔供漿和石膏排出系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑煲詽M足吸收塔漿液PH值和吸收塔漿液密度的正常運(yùn)行需要。因脫硫增效劑會(huì)因石膏外帶水、脫硫廢水以及煙氣攜帶等環(huán)節(jié)而有一定量的損耗，需要根據(jù)脫硫裝置的運(yùn)行情況定期補(bǔ)充一定量的脫硫增效劑。若脫硫系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)以下情況(1)在建立起脫硫增效劑的本底濃度后未按照要求每天連續(xù)按量補(bǔ)充脫硫增效劑；(2)有拋漿情況發(fā)生，無(wú)法確定拋漿量的多少時(shí)；(3)脫硫廢水大量外排時(shí)；(4)脫硫系統(tǒng)濾液水公用且無(wú)法區(qū)分時(shí)；在脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行中出現(xiàn)上述情況，則需要采用脫硫增效劑中示蹤劑的分析方法對(duì)吸收塔漿液中的增效劑濃度進(jìn)行分析測(cè)試，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)核算應(yīng)補(bǔ)充的脫硫增效劑數(shù)量。因脫硫吸收塔漿液成分復(fù)雜且含有眾多的重金屬，這對(duì)測(cè)試脫硫增效劑均有不同程度的影響。本發(fā)明在脫硫增效劑的測(cè)試方面進(jìn)行了廣泛的研究。在脫硫增效劑中加入定量的示蹤劑，通過(guò)分析示蹤劑的濃度可以折算出吸收塔漿液中的脫硫增效劑濃度，根據(jù)測(cè)試濃度計(jì)算出脫硫增效劑的日補(bǔ)充量。
權(quán)利要求
1.一種石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑，其特征在于按質(zhì)量百分比包括 40% -50%的有機(jī)酸增效劑，25% -35%的有機(jī)鹽增效劑，15% -20 %的高效活化劑，5 10 %的氧化催化劑和1 %的示蹤劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑，其特征在于所述的有機(jī)酸增效劑為苯甲酸、丁二酸、己二酸、檸檬酸中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑，其特征在于所述的有機(jī)鹽增效劑為丁二酸鈉、甲酸鈉、苯甲酸鈉中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑，其特征在于所述的高效活性劑為甲酰胺、聚乙二醇中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑，其特征在于所述的氧化催化劑為三氯化鐵、硫酸錳、氧化釩中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑，其特征在于所述的示蹤劑為溴化鈉、溴化鉀中的一種或兩種。
全文摘要
一種石灰石-石膏濕法煙氣脫硫復(fù)合增效劑，按質(zhì)量百分比包括40％-50％的有機(jī)酸增效劑，25％-35％的有機(jī)鹽增效劑，15％-20％的高效活化劑，5～10％的氧化催化劑和1％的示蹤劑。本發(fā)明將石灰石的半消溶時(shí)間縮短40％以上，大大加速石灰石的溶解速度，從而大幅提高石灰石的活性。在設(shè)計(jì)硫份工況下可以降低漿液循環(huán)強(qiáng)度三分之一到二分之一，降低系統(tǒng)的液氣比，降低系統(tǒng)阻力，顯著降低脫硫系統(tǒng)能耗，提高石灰石和氧化空氣的利用率，降低了對(duì)后級(jí)設(shè)備的結(jié)垢和堵塞作用。對(duì)于燃煤硫份超出設(shè)計(jì)值的情況，可以將氧化空氣利用率提高約50％～60％，在原有氧化系統(tǒng)不改造的基礎(chǔ)上可以滿足燃煤硫份超出設(shè)計(jì)值20～30％時(shí)的氧化效果，滿足脫硫效率及凈煙氣SO2排放濃度的要求。
文檔編號(hào)B01D53/50GK102380301SQ20111023184
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者丹慧杰, 何育東, 李興華, 潘棟, 牛擁軍, 賈西部, 趙彩虹, 陶明, 雷鳴 申請(qǐng)人:西安熱工研究院有限公司