烟气脱硫剂及其制备方法和烟气脱硫的方法技术

本发明专利技术属于气体分离净化技术领域，具体涉及烟气脱硫剂及其制备方法和烟气脱硫的方法。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供吸收速度快、SO

【技术实现步骤摘要】
烟气脱硫剂及其制备方法和烟气脱硫的方法
本专利技术属于气体分离净化
，具体涉及烟气脱硫剂及其制备方法和烟气脱硫的方法。
技术介绍
二氧化硫等酸性气体所形成的酸雨给工农业生产带来了严重的损害，并且严重地污染了环境。随着“循环经济、清洁生产、和谐社会”等科学发展观的逐渐深入人心、国家对二氧化硫造成的空气污染重视程度的不断提高、以及相关环保法规的制订与实施。《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)等一系列钢铁行业新排放标准从2012年10月1日正式实施，并于2015年1月1日起实行最新的排放标准，烧结工序特别排放限值为颗粒物小于50mg/Nm3、SO2小于200mg/Nm3、NOx小于300mg/Nm3。2017年6月，环境保护部《关于征求〈钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准〉等20项国家污染物排放标准修改单(征求意见稿)意见的函》，有色冶炼行业也提出了<铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)修订单，对污染物排放限值做了新的要求。2019年4月国家颁布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气[2019]35号)规定，烧结机头烟气、球团焙烧烟气在基准氧含量16％条件下，颗粒物、SO2、NOx排放浓度不高于10、35、50mg/Nm3。综上所述，对烟气中的污染物进行深度处理对烟气治理技术提出了新的要求。烟气脱硫技术开发已有百年历史，出现过140多种工艺技术，其中有10多种得到工业应用，其基本原理相同，就是利用具有碱性的吸收剂与酸性气体SOx反应生成一种稳定的化合物存在于固相和/或液相中，从而实现烟气脱硫。从循环经济的角度考虑，用于烟气脱硫技术的吸收剂主要分为可再生和不可再生两种。不可再生的吸收剂由于不可以循环使用，存在着对SO2吸收量小、对管道的堵塞与腐蚀严重，并生成低附加值或无用的废气产物，形成二次污染的问题。可再生循环吸收剂的烟气脱硫技术中，湿法烟气脱硫方法中的吸收剂设备小，占地面积小，因此具有操作简单，能回收硫资源、脱硫效率高等优点。可再生循环吸收法经过近十多年的发展，从单组分高能耗的吸收剂发展为复合组分的吸收剂，目前，吸收剂的组分和含量问题，仍是世界各国科学界的研究热点。专利文献CN101274204A公开了从混合气中脱除和回收二氧化硫的吸收剂，该吸收剂采用有机阳离子、无机阴离子作为主吸收剂，具有空间阻位胺的烷基醇胺做活化剂，在一定程度上抑制了上述降解现象的发生，但是，该脱硫溶液存在吸收速度慢、脱硫率低、解吸率低、解吸能耗高和循环使用时吸收量降低的缺点。专利文献CN10186924A公开了一种烟气脱硫剂和烟气脱硫方法，该脱硫剂为含有主吸收组分、活化剂和酸的水溶液。虽然其改善了烟气脱硫剂的吸收速度、脱硫率、解吸率等方面，但仍然存在脱硫剂吸收容量少，吸收速度慢、脱硫率低、解吸低和解吸能耗高、对材质要求价高、脱硫溶液存在降解，以及溶液长周期使用后溶液容易发泡等缺点。专利文献CN101721884A公开了一种烟气脱硫剂以及烟气脱硫的方法，该脱硫剂为含有主吸收组分、活化剂、抗氧化组分和酸的水溶液，虽然改善了烟气脱硫剂的吸收速度、脱硫率、解吸率等方面，但脱硫溶液仍存在吸收速度慢、脱硫率低、解吸率低、解吸能耗高、脱硫剂降解和循环使用时溶液容易发泡、吸收量降低的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种吸收速度快、SO2有效吸收容量高、解吸率高、解吸能耗低、脱硫效率高、低腐蚀、溶液不易发泡的烟气脱硫剂。本专利技术提供了一种烟气脱硫剂，该组合物包括：吸收剂5～40重量份、消泡剂0.1～2重量份、抗氧化剂0.1～8重量份、缓蚀剂0.05～5重量份、水30～90重量份、酸；所述酸的加入量使脱硫剂的pH值为4.40～6.00；所述吸收剂为含有羟烷基哌嗪和2-羟烷基甘氨酸的混合物；所述消泡剂为有机硅和聚醚的混合物；所述抗氧化剂为烷基酚聚氧乙烯醚和亚氨基二乙酸的混合物。进一步地，所述吸收剂中，羟烷基哌嗪和2-羟烷基甘氨酸的质量比为1:0.01～1。优选地，羟烷基哌嗪和2-羟烷基甘氨酸的质量比为1:0.05～0.8。进一步优选地，羟烷基哌嗪和2-羟烷基甘氨酸的质量比为1:0.1～0.5。进一步地，所述羟烷基哌嗪中的羟烷基独立地为C1～C5的羟烷基。优选地，所述羟烷基哌嗪选自羟乙基哌嗪、羟丙基哌嗪、1、4-二(2-羟乙基)哌嗪、1、4-二(2-羟丙基)哌嗪、N,N-二羟甲基哌嗪、羟丙基-羟乙基-哌嗪、N-乙基-N-羟乙基哌嗪、N-乙基-N-羟丙基哌嗪、N-丙基-N-羟丙基哌嗪、N-甲基-N-羟丙基哌嗪或N-丙基-N-羟乙基哌嗪中的至少一种。进一步地，所述消泡剂中，有机硅与聚醚的质量比为1:0.01～1。优选地，有机硅与聚醚的质量比为1:0.02～0.8。进一步优选地，有机硅与聚醚的质量比为1:0.05～0.5。进一步地，所述抗氧化剂中，烷基酚聚氧乙烯醚和亚氨基二乙酸质量比为1:0.01～1。进一步地，所述缓释剂由金属氧化物与单油咪唑组成，其中，金属氧化物与单油咪唑的质量比为1:0.01～2；所述金属氧化物选自五氧化二钒、碱式二氧化硫酸酮、酒石酸锑钾、钒酸盐、偏钒酸盐中的至少一种。其中，所述偏钒酸盐包括但不限于偏钒酸钠和偏钒酸钾；所述钒酸盐包括但不限于钒酸钠和钒酸钾。优选地，所述金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1:0.05～1.5。进一步优选地，所述金属氧化物与单油咪唑啉的质量比为1:0.1～1。进一步地，所述酸为硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、乳酸、柠檬酸、氢氟酸或盐酸中的至少一种。优选地，所述酸为硫酸、盐酸或硝酸中的至少一种。进一步优选地，所述酸为硫酸或硝酸中的至少一种。更进一步优选地，所述酸为硫酸。优选地，所述酸的加入量使脱硫剂的pH值为4.60～5.50。进一步优选地，所述酸的加入量使脱硫剂的pH值为4.80～5.00。本专利技术还提供了上述烟气脱硫剂的制备方法，该方法是将吸收剂、消泡剂、抗氧化剂、缓蚀剂和酸加入到水中混合，得到烟气脱硫剂。其中，上述烟气脱硫剂的制备方法中，混合的温度为10℃～60℃。本专利技术还提供了烟气脱硫的方法，将含有二氧化硫的混合气体与上述烟气脱硫剂接触。本专利技术，对于接触条件没有特殊限定，只要烟气脱硫剂与含有二氧化硫的混合气体能充分接触即可。本专利技术对于混合气体不进行限定，包括但不限于SO2、O2、H2O、N2、CO、微量二氧化硫化物及氮氧化物。所述接触的条件为：温度为20～80℃，液气比为0.01～1.0kg/Nm3。优选地，所述接触的条件为：温度为25～60℃，液气比为0.05～0.8kg/Nm3。进一步优选地，所述接触的条件为：温度为30～50℃，液气比为0.08～0.5kg/Nm3。所述接触的方式优选为逆流接触，即为将烟气脱硫剂与烟气逆流接触，从而大大提高接触效果。本专利技术的有益本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.烟气脱硫剂，其特征在于包括：吸收剂5～40重量份、消泡剂0.1～2重量份、抗氧化剂0.1～8重量份、缓蚀剂0.05～5重量份、水30～90重量份、酸；所述酸的加入量使脱硫剂的pH值为4.40～6.00；/n所述吸收剂为含有羟烷基哌嗪和2-羟烷基甘氨酸的混合物；/n所述消泡剂为有机硅和聚醚的混合物；/n所述抗氧化剂为烷基酚聚氧乙烯醚和亚氨基二乙酸的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.烟气脱硫剂，其特征在于包括：吸收剂5～40重量份、消泡剂0.1～2重量份、抗氧化剂0.1～8重量份、缓蚀剂0.05～5重量份、水30～90重量份、酸；所述酸的加入量使脱硫剂的pH值为4.40～6.00；
所述吸收剂为含有羟烷基哌嗪和2-羟烷基甘氨酸的混合物；
所述消泡剂为有机硅和聚醚的混合物；
所述抗氧化剂为烷基酚聚氧乙烯醚和亚氨基二乙酸的混合物。


2.根据权利要求1所述的烟气脱硫剂，其特征在于：所述吸收剂中，羟烷基哌嗪和2-羟烷基甘氨酸的质量比为1:0.01～1。


3.根据权利要求1或2所述的烟气脱硫剂，其特征在于：所述羟烷基哌嗪选自羟乙基哌嗪、羟丙基哌嗪、1、4-二(2-羟乙基)哌嗪、1、4-二(2-羟丙基)哌嗪、N,N-二羟甲基哌嗪、羟丙基-羟乙基-哌嗪、N-乙基-N-羟乙基哌嗪、N-乙基-N-羟丙基哌嗪、N-丙基-N-羟丙基哌嗪、N-甲基-N-羟丙基哌嗪或N-丙基-N-羟乙基哌嗪中的至少一种。


4.根据权利要求1～3任一项所述的烟气脱硫剂，其特征在于：所述消泡剂中，有机硅与聚醚的质量比为1:0.01～1。

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【专利技术属性】
技术研发人员：邱正秋，王建山，刘鹏举，张小龙，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51