[发明专利]一种石灰石-石膏湿法脱硫添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿法脱硫工艺，特别涉及一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫添加剂。

背景技术

石灰石-石膏法烟气脱硫技术是目前世界上技术最成熟，适合我国国情且国内应用最多的高效脱硫工艺，约占火电厂脱硫总量的80％。该工艺具有脱硫效率高、技术成熟、设备投运率高、机组适应性强、脱硫副产品可综合利用、石灰石吸收剂廉价易得等优点。

随着煤炭资源的大量开采和使用，煤炭品质逐渐降低，大量的低热值、高含硫量的原煤被火电厂用于发电，使得电站煤粉锅炉的烟气含硫量逐渐升高，远超过脱硫系统烟气含硫量的设计值，使脱硫设施超负荷运行，脱硫装置的脱硫能力不能满足实际需要，加剧了脱硫系统本身存在的一些问题，导致系统不能连续、稳定运行。

为了解决以上问题，现有技术中主要采用添加脱硫添加剂来提高设备的脱硫效率。目前可用于石灰石-石膏湿法脱硫的添加剂主要有无机添加剂、有机添加剂和复合型添加剂，无机脱硫添加剂的优点是反应速度快，能迅速提高脱硫效率，缺点是持续时间短，为消耗性添加剂；有机脱硫添加剂的优点是作用持续时间长，不直接消耗添加剂，用量少，缺点是起效时间较慢，一般为2-5h；复合型添加剂虽然克服了无机添加剂和有机添加剂的缺点，但是配方复杂，价格昂贵，用量大。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种能提高烟气脱硫效率，且配方简单、成本低、用量少、起效快的复合型石灰石-石膏湿法脱硫添加剂。

本发明的技术方案是：

一种石灰石-石膏湿法脱硫添加剂，所述脱硫添加剂的组分及各组分的重量百分比为：己二酸：60-90％，硫酸镁：2-10％，碳酸钠：4-20％，硫酸铜：1-8％，硫酸锰：1-8％。

进一步地，所述脱硫添加剂的组分及各组分的重量百分比为：己二酸：70-90％，硫酸镁：3-7％，碳酸钠：4-16％，硫酸铜：1-5％，硫酸锰：1-5％。

进一步地，所述脱硫添加剂的组分及各组分的重量百分比为：己二酸：75-85％，硫酸镁：4-6％，碳酸钠：9-15％，硫酸铜：1-3％，硫酸锰：1-4％。

本发明提供的脱硫添加剂，具有如下优点：

1、脱硫效率高。本发明提供的湿法烟气脱硫添加剂，属于复合型脱硫添加剂，将有机化合物与无机化合物混合，增强石灰石的反应活性，从而提高石灰石的脱硫效率。本发明提供的脱硫添加剂中，无机化合物可以改变脱硫塔浆液的离子平衡，强化脱硫过程，反应式如下：

MgSO₄的溶解度大于碳酸钙，MgSO₄的加入，使得浆液中的硫酸根离子浓度增大，硫酸根离子与钙离子结合成硫酸钙沉淀，从而促进石灰石的溶解，提高脱硫效率。硫酸镁起催化作用，调节浆液中离子平衡，促进碳酸钙的溶解；碳酸钠主要起加速SO₂溶解的作用，提高脱硫效率。

无机化合物中的硫酸锰和硫酸铜作为催化剂，促进反应中亚硫酸钙的氧化，提高氧化空气的利用效率。

本发明提供的脱硫添加剂中，己二酸为有机二元酸，缓冲脱硫塔浆液的pH值，使pH处在最佳工况条件，促进碳酸钙的溶解及SO₂的吸收，提高吸收剂的利用率和SO₂的脱除率。

在气相表面和液膜中，溶解的SO₂与水反应离解出H⁺，液膜和液相主体边界，C₄H₈(COO^-)₂与H⁺反应生成C₄H₈(COOH)₂，使得H⁺被传递到液相主体，液膜中H⁺浓度降低促进了SO₂的溶解，同时缓解pH值下降速度；在固相表面和液膜中，溶解的CO₃^-与离解的H⁺反应生成HCO^3-，液相主体中，H⁺与HCO₃^-反应生成CO₂和H₂O，液相主体HCO₃^-浓度降低，从而促进了碳酸钙的溶解，反应式如下：

有机羧酸电离生成H⁺