[发明专利]一种适用于湿式钙基烟气脱硫中毒浆液的石膏结晶调节剂

说明书

技术领域

本发明属于湿式钙基烟气脱硫石膏品质控制范畴，属于环境保护技术分支——火电厂大气污染物排放控制领域。

背景技术

湿式钙基脱硫具有工艺成熟、脱硫效率高、煤种适应性强等优点，是目前烟气脱硫领域的主流工艺，据国家环保总局统计，2011年我国烟气脱硫装机容量超过6亿千瓦，共安装3000多套脱硫设施，其中85％以上采用石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术，副产物石膏总产量由2005年的500万吨迅速增加至2011年的5600万吨。但由于电厂大量燃用劣质煤，使得锅炉燃烧不好产生大量飞灰，且锅炉需要进行投油助燃，导致湿法烟气脱硫装置运行过程中存在大量重金属离子与油污，严重影响亚硫酸盐氧化和副产物石膏结晶过程，相当一部分副产物石膏的含水率高、杂质多、晶体粒径小，大量品质差的石膏失去使用价值而被废弃。抛弃的石膏既占用土地，又浪费资源，含有的酸性及其它有害物质容易对周边环境造成污染，成为制约我国燃煤机组烟气脱硫可持续发展的重要因素，迫切需要研发湿式钙基烟气脱硫石膏结晶调节剂，以提高脱硫化学过程氧化及石膏结晶过程，提高副产物石膏产品质量。

关于石膏结晶调节剂方面的公开专利较少，专利CN101732976A根据浆液的过饱和度，在烟气脱硫系统的浆液池中周向均匀布置多个浆液过饱和检测装置及多个搅拌装置，对浆液进行相应的搅拌操作，使浆液池中浆液各个区域过饱和度保持在结晶的亚稳态范围内，减少石膏的新核生成率，加大已有小晶粒的结晶生长驱动力，从而改善石膏的品质。专利101549969A通过测定与实际生产相同的二水石膏制备α一半水石膏过程中浆液的电导率，根据电导率随时间的变化曲线判断二水石膏结晶转化过程的相态变化，控制二水石膏向α一半水石膏的转化程度。专利201210031024提出了一种改善磷化工废烟气脱硫石膏品质的工艺，解决了磷化工废烟气脱硫系统中脱硫石膏结晶颗粒较小、分离困难的问题，获得了颗粒粗大、含水量低的石膏晶体，改善了石膏过滤性能。

上述专利虽然在石膏品质提升或对石膏改性方面有一定的效果，但是专利CN101732976A侧重于物理方法，且操作比较复杂，在烟气脱硫系统运行时检测浆液的过饱和度时易出现误差；专利101549969A专注于湿法脱硫副产物石膏的品质改性，属于对正常产出的石膏进行产品升级，不针对塔内石膏浆液结晶过程；专利201210031024针对对象为磷化工废烟气脱硫，烟气中含有大量的磷酸，与火电厂的烟气成分差别较大，且专利中没有涉及吸收塔浆液中油污与重金属离子的抑制，其副产物石膏结晶机理及过程化学反应也不尽相同。

有益效果

吸收塔浆液中毒，国内同行称之为“盲区”，国外文献叫做“棕泥”现象。浆液中毒后，浆液传质速率急剧下降、石膏脱水困难、吸收塔起泡溢流，其原因可能是浆液中油污、金属离子中的一种或多种严重超标。浆液中毒是湿法烟气脱硫工艺运行中的公认难题，目前尚无有效的解决方法，多采用置换吸收塔浆液的方法解决，造成资源大量浪费和装置可靠性下降。本发明提供的石膏结晶调节剂适用于火电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置，由除油剂、重金属络合剂、表面活性剂等组成。可直接加入地坑中，通过地坑泵泵入吸收塔，能大幅消除石膏浆液中重金属离子和油污对石膏结晶过程的影响，加快亚硫酸盐氧化和石膏结晶过程，同时可适当提高系统脱硫效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种适用于火电厂湿法烟气脱硫装置，减缓吸收塔内石膏浆液的中毒症状，提高浆液氧化和结晶的石膏结晶调节剂。通过添加石膏结晶调节剂中的一种或多种物质，改善吸收塔内石膏结晶性能，提高副产物石膏品质，解决浆液中毒对脱硫装置运行的影响。

本发明提供的石膏结晶调节剂，成分包括除油剂、金属络合剂、表面活性剂等，使用过程中可根据吸收塔内石膏浆液情况，选取其中的一种或多种成分。

所述除油剂包括二甲基硅油、环己烷中的一种或多种，能够有效去除脱硫塔内的污垢并能去除乳化在水中的油污及粘附在脱硫设备上的油膜，保证脱硫装置正常运行。

所述金属络合剂为柠檬酸、柠檬酸钾、焦磷酸纳、焦磷酸钾、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾的一种或多种，与多种重金属(汞、铅、镉、镍、铬等)离子螯合形成极难溶于水，且具有良好的化学稳定性的有机硫化产物，可作为媒晶剂，优化石膏结晶时间、结晶速率。