[发明专利]一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术领域，尤其涉及一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫添加剂。

背景技术

火电机组在燃煤发电的同时，会排放出大量的SO₂，对大气环境产生污染。石灰石-石膏湿法脱硫工艺由于其工艺成熟、脱硫效率高成为世界上应用最广的一种脱硫技术，目前国内已投运脱硫装置的火力发电机组近4亿千瓦，其中80％的机组采用该种脱硫工艺。但是随着电煤价格的上涨以及煤炭品质逐渐降低，电站煤粉锅炉的烟气含硫量逐渐升高，导致实际运行条件与设计条件出入较大，使某些已经投运的脱硫设备即使在其设计脱硫效率下也很难达到日益严格的SO₂排放标准。

目前通常的解决办法有三种：一是对脱硫装置进行增容改造；二是控制燃煤的含硫量；三是使用脱硫添加剂。脱硫系统增容改造不仅代价高，周期长，而且难以灵活适应煤种和负荷变化；控制燃煤含硫量则大幅增加燃料成本；而目前使用的脱硫添加剂存在腐蚀、堵塞或结垢等弊端。

中国专利CN102019138A(用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂及其使用方法，2011-11-18)中采用尼龙酸、有机硅消泡剂、腐殖酸钠、甲酸钾、硫酸锰等制成复合添加剂，可促进SO₂在液膜中的吸收反应；但腐殖酸钠会与锰离子产生络合、螯合效应，降低锰离子的催化氧化作用，并且尼龙酸成分复杂，对有效成分二元羧酸存在一定的影响，降低其活性。中国专利CN101947410A(石灰石粉活性激发剂，2010-09-28)中采用甲酸作为高效促溶剂，但甲酸不但易挥发，还是有机强酸，对设备腐蚀严重。

因此，如何使用最经济有效的手段，不但使脱硫系统经济、达标运行，而且保证设备安全、可靠运转，成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种有效防垢、促进石灰石溶解、提高脱硫效率，并且使用方便、原料经济的脱硫添加剂，使脱硫系统可经济、稳定地运行。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫添加剂，该添加剂的组分和质量百分比如下：

高分子羟基酸盐 15％-25％

有机增效剂     65％-75％

无机促溶剂     10％-15％

进一步地，该高分子羟基酸盐为腐殖酸钠。

进一步地，该有机增效剂为己二酸、戊二酸、丁二酸、乙二酸组成的二元羧酸。

进一步地，该有机增效剂各组分的质量百分比如下：

进一步地，该无机促溶剂为氯化钠、硫酸钠和氯化镁。

进一步地，该无机促溶剂各组分的质量百分比如下：

氯化钠    5-8％

硫酸钠    3-5％

氯化镁    1-4％

进一步地，在石灰石浆液质量分数以3％计算时，该添加剂的用量为石灰石浆液质量的0.1‰～0.3‰。

上述脱硫剂中，高分子羟基酸盐腐殖酸钠可发挥防垢和促进石灰石溶解两方面的作用：

第一，腐殖酸钠是高分子有机酸，含有羧基、酚羟基、醌基等，具有离子交换、吸附、络合、分散等良好性质，能与钙离子等结合成致密保护膜，达到缓蚀、阻垢的目的；反应如下：

螯合反应：R(COO^-)₂+Ca²⁺→RCOOCaOOC ↓

络合反应：RO^-+Ca²⁺→[RO Ca]⁺

离子交换反应：2RCOO^-+Ca²⁺→(RCOO)₂Ca↓+2RO

第二，腐殖酸钠在溶液中可进行多级电离，反应如下：

R(COOH)_n·←→R(COOH)_n-1(COO^-)+H+←→R(COOH)_n-2(COO^-)₂+2H⁺←→.....

上述电离反应形成的H⁺促进碳酸根离子反应：