[发明专利]一种新型干法水泥窑用液态纳米催化脱硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种新型干法水泥窑用液态纳米催化脱硫剂及其制备方法。

背景技术

我国是水泥生产大国，2016年1-12月份，水泥产量24亿吨，水泥对人类和社会的发展起到了举足轻重的作用，同时也给人类和生态环境带来了危害，粉尘和有害气体的排放，严重破坏了大气环境以及人类身体健康。尤其排放大气中的二氧化硫对环境污染更严重。二氧化硫在大气中氧化后会形成硫酸盐气溶胶，其毒性可增加10倍以上，可引起人咳嗽、胸闷、眼睛刺激、呼吸困难等症，甚至引起呼吸功能衰竭；同时二氧化硫腐蚀植物叶面，抑制植物生长；且二氧化硫产生的酸雨会降低土壤肥效，破坏土壤结构。水泥生产过程中产生二氧化硫根源在水泥原料和燃料。

目前市场脱硫剂与脱硫技术种类繁多，就脱硫技术而言，主流的脱硫技术有FGD湿法脱硫、干法脱硫技术、氨法脱硫技术等。其中FGD湿法脱硫技术占地面积大，一般需要500m2左右；投资成本高，一次性投入1500-2000万元，运行成本高，在6元/吨熟料以上。干法脱硫技术占地面积小，一般在30m2左右；投资成本低，脱硫效率低，只有60～70％；运行成本高，最少需要8元/吨熟料；短时固硫，无法持续稳定达标，造成成分波动。氨法脱硫技术投资成本低，硫酸铵热稳定性差，二次分解造成循环富集，无法持续稳定达标；形成硫酸铵气溶胶对收尘影响大，设备腐蚀、氨逃逸无法控制；部分水泥厂喷氨后NOX明显升高。目前市场上的脱硫剂存在对操作及设备要求很高，能耗大，成本高，脱硫效果不理想等不足。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种方便使用、成本低、脱硫效率高的液态纳米催化脱硫剂，并提供了其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种液态纳米催化脱硫剂，包括如下重量百分比的组分：0.8％～5.5％，固硫增效剂4.0％～35.0％，氧化剂1.0％～5.6％，乳化剂8.0％～17.0％，分散剂10.0％～17.0％，余量为水。该技术方案中的液态纳米催化脱硫剂通过分散剂、乳化剂等载体将催化剂、氧化剂、固硫增效剂制备成均一稳定的液态材料，能够均匀的喷入预热器C2或C3上升风管处，降低与二氧化硫反应活化能，脱硫效率95％以上。能够提供活性氧，使得二氧化硫反应生成二氧化硫，提高脱硫效率。

作为一种优选的技术方案，所述催化剂包括如下重量百分比的各组分：纳米氧化铈0.2％～1.0％、纳米氧化钍0.1％～0.5％、纳米氧化钛0.2％～1.5％、纳米氧化镍0.1％～0.5％。

优选的，所述固硫增效剂包括如下重量百分比的各组分：纳米碳酸钙0.5％～2.0％、纳米氧化钙0.5％～3.0％、碳酰胺3.0％～30.0％。

优选的，所述氧化剂包括如下重量百分比的各组分：高锰酸钾0.6％～3.5％、铋酸钠0.4％～2.1％。

优选的，所述乳化剂包括如下重量百分比的各组分：AEO9 0.9％～3.5％、辛基酚聚氧乙烯醚5.3％～8.3％、PEG200 1.3％～3.2％。

优选的，所述分散剂包括如下重量百分比的各组分：聚马来酸1.0％～3.0％、脂肪酸聚乙二醇酯3.5％～5.5％、二乙二醇5.5％～8.5％。

优选的，所述溶剂为水。

本发明提供了一种上述液态纳米催化脱硫剂的制备方法，包括如下制备步骤：一种液态纳米催化脱硫剂的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：在搅拌反应釜中依次加入纳米氧化钍、纳米氧化铈、AEO9、纳米氧化钛、辛基酚聚氧乙烯醚、纳米氧化镍、纳米氧化钙、纳米碳酸钙、PEG200、二乙二醇进行搅拌60分钟，进入乳化系统进行乳化25分钟，然后将乳化浆料用1000目筛网过滤进入反应釜，依次加入脂肪酸聚乙二醇酯、聚马来酸、高锰酸钾、铋酸钠、碳酰胺、水进行多级乳化30分钟后得到纳米催化脱硫剂产品。

作为本发明另一种优选的技术方案，所述催化剂包括如下重量百分比的各组分：纳米氧化铈0.2％～1.1％、纳米氧化钍0.2％～1.9％、纳米氧化钛1.0％～3.5％、纳米氧化镍0.4％～1.6％，还有氧化铕0.1％～0.5％、乙酰丙酮铁0.1％～1.5％；所述乳化剂中包括如下重量百分比的各组分：AEO9 0.9％～3.3％、辛基酚聚氧乙烯醚5.3％～8.3％、PEG2001.3％～3.2％，以及0.5％～2.0％的聚氧乙烯醚。