[发明专利]一种节能增效湿法脱硫催化剂及其使用

说明书

技术领域

本发明提供一种石灰石-石膏湿法脱硫催化剂，用于大型火电机组燃煤烟气的脱硫技术，属于环境保护技术领域。 

背景技术

我国的能源消费结构以煤为主，用于火力发电的耗煤量占煤炭总耗量的50％以上，SO₂排放量占SO₂排放总量的52％，导致了酸雨、土壤酸化等严重的环境污染问题。目前火电厂SO₂控制技术以烟气脱硫为主，2011年，我国烟气脱硫装机容量接近6亿千瓦，共安装3266套脱硫设施，其中85％以上采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。脱硫装置设计时，大多以低浓度SO₂烟气为处理对象，但是随着能源供应紧张，电厂用煤的含硫率波动很大，这给湿法脱硫系统正常运行带来很大的压力，存在脱硫系统脱硫效率不达标、亚硫酸钙催化氧化效果差、系统结垢和堵塞、石膏结晶脱水困难等问题，使得脱硫系统运行控制差，并且能源消耗巨大，迫切需要研发高效脱硫催化剂，以提高脱硫效率，增加脱硫系统运行稳定性，节省能源投入。 

专利CN101574615使用一种由烷基磺基琥珀酸脂和润湿剂的水溶性脱硫催化剂，可以提高脱硫效率，减少石灰石用量。专利CN102019138A使用一种由尼龙酸、腐植酸钠和有机硅消泡剂组成的脱硫催化剂，可以提高二氧化硫的吸收速率。专利CN102773003A使用一种有机聚羧酸盐和无机聚羧酸盐分散剂，可以改善脱硫浆液性能，提高石灰石利用率。专利101947411A使用杂合稀土硅酸盐和多元胺醇的脱硫增强助剂，增强亚硫酸钙的氧化速率，提高脱硫效率。专利CN102380301A使用一种包含有有机酸、有机酸盐和高效活化剂的脱硫催化剂，可以降低系统运行阻力，降低脱硫系统液气比，降低系统能耗。上述专利虽然能提高脱硫效率、减少石灰石用量，但同时存在着脱硫浆液易起泡、设备结垢和堵塞、石膏脱水困难等问题。 

本发明提供一种湿法脱硫催化剂，由有机多元酸及其钠盐、过渡金属盐、pH缓冲剂、表面活性剂和阻诟剂组成。该方法能提高脱硫效率，减少系统堵塞和结垢，防止浆液泵起泡溢流，降低系统能耗。 

发明内容

本发明提供了一种大型火电机组石灰石-石膏湿法脱硫催化剂，能够显著促进石灰石溶解、亚硫酸盐催化氧化和石膏结晶，具有较好的催化性能。 

本发明的主要目的，在于提供一种石灰石-石膏湿法脱硫催化剂及其使用方法，能够进一步提高石灰石溶解速率，提高烟气脱硫效率，降低脱硫装置系统运行阻力，节省能源消耗。 

本发明的另一目的，在于提高脱硫系统吸收塔内浆液中亚硫酸盐的氧化速率，减少 氧化风机的流量，同时提高石膏结晶性能，提高脱硫石膏品质。 

为了实现上述目的，本发明提供的催化剂，用于石灰石-石膏湿法脱硫装置，成分包括有机多元酸及其钠盐、过渡金属盐、pH缓冲剂、表面活性剂和阻垢剂。 

所述湿法脱硫催化剂含有的有机多元酸及其钠盐为草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸、柠檬酸、水杨酸、苯甲酸、对苯二酸的一种或多种，也包含上述多元有机酸的钠盐的一种或多种，能够加快石灰石的溶解速率，改善脱硫石膏性质，提高脱硫效率。 

所述湿法脱硫催化剂含有的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种，能够降低塔内石膏浆液的表面张力，增强气相中SO₂的扩散速率，提高浆液中固态与气态物质的湿润和渗透力，促进石灰石的溶解，提高亚硫酸钙的氧化速率。 

所述湿法脱硫催化剂含有的过渡金属盐为铁、钴、镍、锌、锰、铜、镧、钒中的一种或多种金属元素，其存在形式为硫酸盐、硝酸盐的一种或多种，促进HSO₃^-和SO₃^2-的氧化速率，加快石灰石溶解，促进石膏结晶。 

所述湿法脱硫催化剂含有的pH缓冲剂包含醋酸钠、磷酸氢二钠和柠檬酸三钠的一种或多种，可以增加浆液的pH缓冲能力，提高脱硫系统的运行稳定性。 

所述湿法脱硫催化剂含有的阻垢剂为磺化木质素和羟甲基纤维素钠的一种或两种，可以减少设备堵塞与结垢。 

附图说明

下面结合附图对本技术发明进一步说明 

图1为本发明湿法脱硫催化剂关键作用机理示意图 

图2脱硫催化剂使用工艺流程图