一种复合脱硫剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及燃煤烟气处理技术领域，尤其是涉及一种复合脱硫剂及其制备方法和应用，其中，复合脱硫剂包括如下重量份数的原料：石灰10

【技术实现步骤摘要】
一种复合脱硫剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及烟气处理
，尤其是涉及一种复合脱硫剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]我国是一个以煤炭为主要能源的国家，每年因燃煤所排放的二氧化硫达到2000多万吨，二氧化硫气体排入大气中，形成酸雨污染空气，造成了严重的大气污染，对我国环境保护和经济发展产生重大影响。
[0003]循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染燃烧技术，该技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到较为广泛的商业应用。目前，循环流化床锅炉技术普遍采用炉内脱硫技术，该技术无需额外增加设备投资，不占场地，运行费用低，无运行故障，深受用户喜爱。其控制燃煤SO2污染的方法主要有煤燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫三种，循环流化床锅炉一般采用燃烧中脱硫、燃烧后脱硫或燃烧中与燃烧后脱硫结合的方式。随着大气排放要求对SO2排放浓度的日趋严格，大型的循环流化床锅炉都配套建设了炉后石灰石
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石膏湿法脱硫装置，但是采用炉后石灰石
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石膏湿法脱硫工艺，存在固定投资大，运行电耗高，场地占地面积大，而且会产生废水等弊端。
[0004]目前，炉内燃烧中脱硫以石灰石或石灰为脱硫剂，具有投资少，操作方便等优点，但其普遍存在脱硫效率低、无法达到国家环保排放标准要求的缺点。而随着在线检测仪的普遍安装使用，迫切需要一种既能保证SO2达标排放，又能减轻企业负担的廉价易用的脱硫剂。
[0005]因此，开发一种新型的复合脱硫剂及其制备方法，以解决上述问题，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种复合脱硫剂，该复合脱硫剂解决了单一钙基脱硫剂在高温状态下脱硫后CaSO3易还原的问题。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供一种复合脱硫剂的制备方法，该制备方法简单便捷，易于操作。
[0008]本专利技术提供的一种复合脱硫剂，包括如下重量份数的原料：
[0009]石灰10
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30份、石灰石50
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80份和金属固化剂3
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10份；
[0010]其中，所述金属固化剂包括如下质量百分数的原料：铁精粉70％、氢氧化钙25％和硫铁矿烧渣5％。
[0011]现有技术中，在高温燃烧的锅炉内(800
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900℃、负压0.6Kpa)，SO2气体与普通的脱硫剂石灰石反应，反应生成的CaSO3极易被还原，并溢出SO2和SO3气体，因此，现有技术中的单一钙基的脱硫剂普遍存在脱硫效率低，无法达到国家环保排放标准的要求。为解决单一钙基脱硫剂脱硫效果不佳的问题。本专利技术提供的复合脱硫剂由石灰、石灰石和金属固化剂
组成，而金属固化剂主要包括铁精粉、氢氧化钙和硫铁矿烧渣，其中，铁精粉的主要成分为Fe2O3，硫铁矿烧渣为采用硫铁矿或含硫尾砂做原料生产硫酸过程中所排出的一种废渣，其主要成分为铁、氧化亚铁、二氧化硅和氧化镁。该复合脱硫剂，在高温燃烧的锅炉内，SO2气体与石灰、石灰石反应生成的CaSO3、CaSO4中含有Fe、Mg、Si
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O等金属离子，该类金属离子克服了CaSO3、CaSO4易被还原的缺陷，可将气态的SO2变成固态的石膏，排入煤渣库。与此同时，粒状的复合脱硫剂延长了脱硫剂在高温炉内的反应时间，可促使脱硫剂捕获更多的SO2气体，极大的提高了炉内脱硫效率，研究表明，该复合脱硫剂的脱硫效率可由原来的40
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55％提升至80％以上。
[0012]进一步，所述复合脱硫剂的粒径小于等于10目。
[0013]研究表明，复合脱硫剂的粒度会显著影响脱硫效果，并且粒度越大，脱硫效果越好，本专利技术的复合脱硫剂的粒径小于等于10目时，具有较佳的脱硫效率。
[0014]而在本专利技术中对于复合脱硫剂粒径要求优选地方式为：复合脱硫剂的粒径小于等于10目，并且粒径小于150目的占比不超过50％，粒径大于20目的占比小于10％。因此，该粒度分布的粉末状复合脱硫剂中也分布着不同粒度大小的颗粒状结构，而如此宽分布的复合脱硫剂因其与CaSO3、CaSO4的作用形式更为多样，其脱硫效果更优。
[0015]进一步，所述石灰中氧化钙的有效质量分数大于60％；所述石灰石中氧化钙的有效质量分数大于45％。
[0016]使用本专利技术的复合脱硫剂用于炉内燃烧脱硫时，具体的反应方程式为：
[0017]CaO+SO2→
CaSO3[0018]CaCO3→
CaO+CO2[0019]CaO+SO2→
CaSO3[0020]CaSO3+O2→
CaSO4[0021]反应初期，炉内积聚有大量的SO2气体，复合脱硫剂中的CaO与SO2反应生成CaSO3，而复合脱硫剂中的CaCO3在高温下分解为CaO和CO2，同时CaSO3在高温下分解得到的SO2同时会与石灰反应生成CaSO3，此时，金属固化剂中的铁精粉、硫铁矿烧渣等在高温燃烧过程中与CaSO3、CaSO4反应生成Ca
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Fe(Mg
‑
Si
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O)体系，进而有效防止CaSO3、CaSO4的瞬时还原。因此，为保证较高的脱硫效率，在本专利技术中需要严格控制原料石灰和石灰石中氧化钙的有效质量分数，而试验表明，当石灰和石灰石中氧化钙的有效质量分数分别为大于60％和大于45％时，如氧化钙的有效质量分数为61％、62％、65％、70％、80％等的石灰，氧化钙的有效质量分数为46％、50％等的石灰石，即可保证该复合脱硫剂较高的脱硫效率。
[0022]进一步，所述铁精粉中氧化铁的有效质量分数大于23％；所述氢氧化钙的有效质量分数大于75％。
[0023]本专利技术的金属固化剂主要包括铁精粉、氢氧化钙和硫铁矿烧渣，其中，铁精粉为铁矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理后得到的矿粉；硫铁矿烧渣是采用硫铁矿或含硫尾砂做原料生产硫酸过程中所排出的一种废渣。本专利技术有效利用了铁精粉及硫铁矿烧渣中的氧化铁及硅、镁杂质，使SO2气体与石灰、石灰石反应生成的CaSO3、CaSO4中含有Fe、Mg、Si
‑
O等金属离子，进而克服CaSO3、CaSO4易被还原的缺陷。然而为保证Ca
‑
Fe(Mg
‑
Si
‑
O)体系的稳定性，防止CaSO3高温状态下的瞬时还原，造成SO2气体逃逸到大气中，需确保铁精粉中氧化铁的有效质量分数大于23％；氢氧化钙的有效质量分数大于75％，并且硫铁矿烧渣中含镁、硅
等杂质。例如氧化铁有效质量分数为24％、25％、30％、35％等的铁精粉；氢氧化钙的有效质量分数为76％、80％、85％等的氢氧化钙。
[0024]进一步，包括如下重量份数的原料：
[0025]石灰10份、石灰石80份和金属固化剂10份，且水分小于2份；
[0026]所述复合脱硫剂的粒径小于等于50目。
[0027]本专利技术提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合脱硫剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料：石灰10
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30份、石灰石50
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80份和金属固化剂3
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10份；其中，所述金属固化剂包括如下质量百分数的原料：铁精粉70％、氢氧化钙25％和硫铁矿烧渣5％。2.根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述复合脱硫剂的粒径小于等于10目。3.根据权利要求2所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述石灰中氧化钙的有效质量分数大于60％；所述石灰石中氧化钙的有效质量分数大于45％。4.根据权利要求3所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述铁精粉中氧化铁的有效质量分数大于23％；所述氢氧化钙的有效质量分数大于75％。5.根据权利要求4所述的复合脱硫剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料：石灰10份、石灰石80份和金属固化剂10份，且水分小于2份；所述复合脱硫剂的粒径小于等于50目。6.根据权利要求4所述的复合脱硫剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料：石灰23份、石灰石70份和金属固化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金根，
申请(专利权)人：衢州科尔钙业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：