一種石灰石-石膏濕法脫硫強(qiáng)化劑及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石灰石?石膏濕法脫硫強(qiáng)化劑及其使用方法，其中包括有機(jī)復(fù)合酸、有機(jī)復(fù)合酸鈉鹽、過(guò)渡金屬鹽、阻垢輔助劑和表面活性劑，阻垢輔助劑的結(jié)構(gòu)式為n1＝1或2，n2＝0?3。使用本發(fā)明提供的脫硫強(qiáng)化劑應(yīng)用于石灰石?石膏濕法煙氣脫硫，可以通過(guò)界面活化促進(jìn)氧化，并且通過(guò)穩(wěn)定系統(tǒng)pH值來(lái)大幅度提高系統(tǒng)脫硫效率，同時(shí)抑制系統(tǒng)結(jié)垢，改善副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有火電廠在不需要設(shè)備改造的情況下，能滿足《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223?2011)提出的排放高標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)裝置節(jié)能降耗，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本的目的。
【專利說(shuō)明】
一種石灰石-石膏濕法脫硫強(qiáng)化劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石灰石-石膏濕法脫硫強(qiáng)化劑及其 使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 火力發(fā)電廠通過(guò)燃燒煤來(lái)獲取發(fā)電的能量，由于煤中含有一定的硫分，所以電廠 排放的煙氣中含有一定量的二氧化硫組分。我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主，目前火力發(fā)電廠 二氧化硫排放量占全國(guó)二氧化硫排放總量50%以上，如果不脫除電廠排放煙氣中的二氧化 硫，將會(huì)導(dǎo)致酸雨、土壤酸化等嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題。目前我國(guó)電廠主要采用石灰石-石膏濕 法煙氣脫硫技術(shù)，由于受脫硫技術(shù)和生成工藝限制，大部分電廠脫硫效率維持在90%左右， 隨著國(guó)家提出的更高排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223-2011)的實(shí)行，給大 部分電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)了很多壓力，普遍存在脫硫效率不達(dá)標(biāo)，并且系 統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行穩(wěn)定性差，運(yùn)行周期短、成本高，生成的副產(chǎn)品石膏品質(zhì)差等缺點(diǎn)。
[0003] 在不進(jìn)行設(shè)備改造和工藝更新的條件下，為了解決上述問(wèn)題，目前一般采用在吸 收塔漿液中添加不同添加劑或催化劑，來(lái)提高二氧化硫吸收效率、強(qiáng)化氧化、抑制系統(tǒng)結(jié) 垢，進(jìn)而改善石膏品質(zhì)。專利CN102580514A通過(guò)添加己二酸、過(guò)渡金屬硫酸鹽和消泡劑等改 善體系二氧化硫吸收性能和氧化反應(yīng)速率，專利CN103433070A通過(guò)添加醋酸胺，氯化銨和 有機(jī)磷酸酯類等改善漿液穩(wěn)定性和對(duì)二氧化硫的吸收性能，專利CN1046458016A通過(guò)添加 有機(jī)酸和有機(jī)酸鹽、相轉(zhuǎn)移催化劑，過(guò)氧化物等來(lái)加快氧化反應(yīng)。
[0004] 但目前常用的添加劑組分功能相當(dāng)比較單一，相互協(xié)同性不夠，導(dǎo)致在煙氣脫硫 過(guò)程中解決了部分問(wèn)題，又產(chǎn)生了其它問(wèn)題，或者很難平衡地解決目前脫除過(guò)程中出現(xiàn)的 系列問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫劑存在的上述問(wèn)題，現(xiàn)提供一種濕法煙氣 脫硫強(qiáng)化劑及其使用方法，旨在大幅度提高系統(tǒng)脫硫效率。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明的第一個(gè)方面是，提供一種氨基亞甲基膦酸型阻垢劑，具有這樣的特征，結(jié) 構(gòu)式如下：
[0009] 其中，nl = l 或2，n2 = 0-3。
[0010] 本發(fā)明的第二個(gè)方面是，提供一種利用上述氨基亞甲基膦酸型阻垢劑的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，具有這樣的特征，包括有機(jī)復(fù)合酸、有機(jī)復(fù)合酸鈉鹽、過(guò)渡金屬 鹽、阻垢輔助劑和表面活性劑。
[0011] 上述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，優(yōu)選的，強(qiáng)化劑中各組分及其重量百分 比為有機(jī)復(fù)合多元酸40%~55%、有機(jī)復(fù)合多元酸鈉鹽30 %~40 %、過(guò)渡金屬鹽2%~5 %、 阻垢輔助劑5%~10%、表面活性劑2%~5%。
[0012] 上述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，優(yōu)選的，有機(jī)復(fù)合多元酸選自檸檬酸、 苯甲酸、乙二胺四乙酸和聚天冬氨酸中的兩種或多種。
[0013] 上述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，優(yōu)選的，有機(jī)復(fù)合多元酸鈉鹽選自檸檬 酸鈉、苯甲酸鈉、乙二胺四乙酸鈉和聚天冬氨酸鈉中的兩種或多種。
[0014] 上述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，優(yōu)選的，過(guò)渡金屬鹽選自硫酸錳、硝酸 錳、硫酸鐵和硝酸鐵中的一種或兩種。
[0015] 上述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，優(yōu)選的，表面活性劑為十二烷基苯磺酸 鈉。
[0016] 本發(fā)明的第三個(gè)方面是，提供一種上述石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑的使用 方法，具有這樣的特征，具體使用方法如下:將強(qiáng)化劑加入到吸收塔地坑中，加入1~1.5倍 重量工藝水，攪拌溶解均勻，通過(guò)地坑栗直接注入吸收塔。
[0017] 上述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑使用方法，還具有這樣的特征，首次加入 時(shí)按照吸收塔漿液量中強(qiáng)化劑濃度為750mg/L~850mg/L計(jì)算，生產(chǎn)工況惡劣的情況下，強(qiáng) 化劑的濃度提高到900mg/L~950mg/L。
[0018] 上述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑使用方法，還具有這樣的特征，強(qiáng)化劑每 24小時(shí)補(bǔ)加一次，補(bǔ)加量為系統(tǒng)每天排污量和石霄分尚帶出去的水量之和乘以850mg/L。
[0019] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：
[0020] 使用本發(fā)明提供的強(qiáng)化劑應(yīng)用于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫，可以通過(guò)界面活化 促進(jìn)氧化，并且通過(guò)穩(wěn)定系統(tǒng)pH值來(lái)大幅度提高系統(tǒng)脫硫效率，同時(shí)抑制系統(tǒng)結(jié)垢，改善副 產(chǎn)品石膏的品質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有火電廠在不需要設(shè)備改造的情況下，能滿足《火電廠大氣污 染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223-2011)提出的排放高標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)裝置節(jié)能降耗，降低系統(tǒng)運(yùn)行 成本的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例， 都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0024] 實(shí)施例一
[0025] -種石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其中各物質(zhì)及其重量添加量為檸檬酸 35.0%、聚天冬氨酸12.0%、檸檬酸鈉16.0%、乙二酸四乙酸二鈉10.0%、聚天冬氨酸鈉 10.0%、硫酸猛3.0%、硫酸鐵2.0%、氨基亞甲基膦酸(分子結(jié)構(gòu)式中m = 2，n2 = 3)8.0%、十 二烷基苯磺酸鈉4.0%。
[0026] 將上述配制的煙氣脫硫強(qiáng)化劑用于國(guó)內(nèi)某石化大型發(fā)電廠一號(hào)機(jī)組煙氣脫硫系 統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)中吸收塔進(jìn)口的煙氣實(shí)測(cè)二氧化硫含量在1400~1700mg/Nm3，不添加強(qiáng)化 劑，在兩臺(tái)漿液循環(huán)栗工作的工況下，系統(tǒng)脫硫效率在90 %左右，具體使用方法為:將500公 斤按強(qiáng)化劑加入到吸收塔地坑中，加入500公斤工藝水，攪拌溶解均勻，通過(guò)地坑栗直接注 入吸收塔，首次加入時(shí)按照吸收塔內(nèi)漿液量中強(qiáng)化劑濃度為850mg/L計(jì)，強(qiáng)化劑每24小時(shí)補(bǔ) 加一次，每次補(bǔ)加量為35公斤，補(bǔ)加方法和初次加入方法相同，初次添加強(qiáng)化劑后48小時(shí) 吸收系統(tǒng)工況的漿液pH值和脫硫效率實(shí)際分析測(cè)試值如下表所示：
[0028] 一周實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，漿液pH值穩(wěn)定在5.5~5.9，并且變化很小，系 統(tǒng)脫硫效率由原來(lái)90%提高到95.5%~99.0%。
[0029]實(shí)施例二
[0030] -種石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其中各物質(zhì)及其重量添加量為：檸檬酸 45.0%、苯甲酸5.0%、檸檬酸鈉15.0%、苯甲酸鈉3.0%、乙二酸四乙酸二鈉8.0%、聚天冬 氨酸鈉8.0 %、硫酸錳4.0 %、氨基亞甲基膦酸(分子結(jié)構(gòu)式中m = 1，n2 = 2)8.0 %、十二烷基 苯磺酸鈉4.0%。
[0031]將上述配制的脫硫強(qiáng)化劑用于實(shí)施例一中的發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)，其中強(qiáng)化劑 的初次加入和補(bǔ)加方案均與實(shí)施例1方案相同。
[0032] 一周實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，漿液pH值穩(wěn)定在5.3~5.7，并且變化很小，系 統(tǒng)脫硫效率由原來(lái)90%提高到94.5%~97.5%。
[0033] 實(shí)施例三
[0034] -種石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其中各物質(zhì)及其重量添加量為：檸檬酸 30.0%、苯甲酸18.0%、檸檬酸鈉16.0%、乙二酸四乙酸二鈉10.0%、聚天冬氨酸鈉10.0%、 硫酸鐵4.0 %、氨基亞甲基膦酸(分子結(jié)構(gòu)式中m = 2，n2 = 3) 4.0 %、氨基亞甲基膦酸(分子結(jié) 構(gòu)式中m = 1，n2 = 2)4.0%、十二烷基苯磺酸鈉4.0%。
[0035] 將上述配制的脫硫強(qiáng)化劑用于實(shí)施例一中的發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)，其中，強(qiáng)化 劑初次加入和補(bǔ)加方案均與實(shí)施例1方案相同。
[0036] -周實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，漿液pH值穩(wěn)定在5.2~5.7，系統(tǒng)脫硫效率由原 來(lái)90%提高到94.0%~97.5%。
[0037] 由上述實(shí)施例1-3可以看出，本實(shí)施例提供的一種石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化 劑及其使用方法，在應(yīng)用于煙氣脫硫系統(tǒng)時(shí)，可以提高系統(tǒng)的脫硫效率，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有火電 廠在不需要設(shè)備改造的情況下，能滿足《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223-2011)提出 的排放高標(biāo)準(zhǔn)。
[0038] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限 制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和 替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和 修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氨基亞甲基膦酸型阻垢劑，其特征在于，具有如下結(jié)構(gòu)：其中，m為1或2，Π2為0-3。2. -種含有如權(quán)利要求1所述的氨基亞甲基膦酸型阻垢劑的石灰石-石膏濕法煙氣脫 硫強(qiáng)化劑，其特征在于，包括有機(jī)復(fù)合酸、有機(jī)復(fù)合酸鈉鹽、過(guò)渡金屬鹽、所述阻垢輔助劑和 表面活性劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其特征在于，所述強(qiáng)化劑 中各組分及其重量百分比為有機(jī)復(fù)合多元酸40%~55%、有機(jī)復(fù)合多元酸鈉鹽30%~ 40%、過(guò)渡金屬鹽2%~5%、所述阻垢輔助劑5%~10%、表面活性劑2%~5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其特征在于，所述有機(jī)復(fù) 合多元酸選自檸檬酸、苯甲酸、乙二胺四乙酸和聚天冬氨酸中的兩種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其特征在于，所述有機(jī)復(fù) 合多元酸鈉鹽選自檸檬酸鈉、苯甲酸鈉、乙二胺四乙酸鈉和聚天冬氨酸鈉中的兩種或多種。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其特征在于，所述過(guò)渡金 屬鹽選自硫酸錳、硝酸錳、硫酸鐵和硝酸鐵中的一種或兩種。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑，其特征在于，所述表面活 性劑為十二烷基苯磺酸鈉。8. -種如權(quán)利要求2-7任意一項(xiàng)所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑的使用方法， 其特征如下，所述使用方法如下:將所述強(qiáng)化劑加入到吸收塔地坑中，加入1~1.5倍重量工 藝水，攪拌溶解均勻，通過(guò)地坑栗直接注入吸收塔。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑使用方法，其特征如下，首 次加入時(shí)所述強(qiáng)化劑于所述吸收塔的漿液中的濃度為750mg/L~850mg/L，生產(chǎn)工況惡劣的 情況下，所述強(qiáng)化劑的濃度提高到900mg/L~950mg/L。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫強(qiáng)化劑使用方法，其特征如下，所 述強(qiáng)化劑每24小時(shí)補(bǔ)加一次，補(bǔ)加量為系統(tǒng)每天排污量和石霄分尚帶出去的水量之和乘以 850mg/L〇
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK106000063SQ201610325912
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】童天中, 李敏輝
【申請(qǐng)人】上海燊安實(shí)業(yè)有限公司