一种脱硫吸收剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种脱硫吸收剂及其制备方法，包括如下步骤：1)将1000重量份的生石灰，1～10重量份的保水剂，5～15重量份的泡孔剂，300～1000重量份消化工艺水，加入到消化器中，搅拌消化，获得消化产物；2)将获得的消化产物进行干燥，得到高性能脱硫吸收剂。所述保水剂为含至少一种保水官能团的有机化合物，包括纤维素醚、纤维素醚衍生物、木质素和木质素衍生物中的一种或多种；所述泡孔剂为沸点≤100℃的有机化合物。本发明专利技术通过添加保水剂和泡孔剂，进行石灰消化改性，制得的脱硫吸收剂比表面积可达30m

A desulfurization absorbent and its preparation method and Application

The invention discloses a desulfurization absorbent and its preparation method, which comprises the following steps: 1) adding 1000 parts of raw lime, 1-10 parts of water retaining agent, 5-15 parts of foaming agent, 300-1000 parts of digestion process water into digester, stirring digestion, and obtaining digestion products; 2) drying the digested products to obtain high-performance desulfurization absorbent. The water retaining agent is an organic compound containing at least one water retaining functional group, including one or more of cellulose ether, cellulose ether derivatives, lignin and lignin derivatives, and the pore retaining agent is an organic compound with boiling point less than 100 C. By adding water retaining agent and foaming agent to lime digestion modification, the specific surface area of desulfurization absorbent can reach 30m.

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫吸收剂及其制备方法和应用
本专利技术属于烟气脱硫领域，尤其涉及一种脱硫吸收剂及其制备方法和应用。
技术介绍
目前，循环流化床烟气脱硫工艺主要采用干态的消石灰粉末作为脱硫吸收剂。在脱硫过程中，消石灰粉末在雾化水区吸水形成水膜，SO2溶解于水膜后与消石灰反应，之后水膜被高温烟气蒸发，接着进入吸收塔后端收尘器，收集下来的消石灰粉末重新进入吸收塔，如此循环。目前，消石灰粉末的来源主要有两种方式：一是直接采购符合要求的消石灰粉，二是采购满足要求的生石灰粉，由密封罐车运到脱硫岛并泵入生石灰仓，然后通过安装在仓底的消化器制备成消石灰，通过气力输送进入消石灰仓存储，再根据脱硫的需要，通过计量系统向吸收塔加入。虽然我国是全世界石灰生产第一大国，有着悠久的石灰生产历史。如在2014年，中国石灰产能约达到2亿吨，约占世界石灰产能的70％。但中国石灰工业的发展与欧美发达国家(如加拿大、比利时、意大利、美国等)石灰工业相比，总体上呈现“小、散、乱”的特点，缺乏统筹管理规范机制。尤其是对于新兴的烟气脱硫市场，石灰产品被“赶鸭子上架”，并未对脱硫用高效石灰产品进行系统开发，大多脱硫用消石灰产品的脱硫活性低，企业为了能够达到国家的排放指标，往往以量取胜，投入大量脱硫剂，导致浪费资源，增加了运行成本和副产物的排放量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种脱硫吸收剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的脱硫吸收剂具有较高的脱硫活性。本专利技术提供了一种脱硫吸收剂，由包括以下重量份组分的物料经消化和干燥后制成：生石灰1000份；保水剂1～10份；泡孔剂5～15份；所述保水剂为含至少一种保水官能团的有机化合物，包括纤维素醚、纤维素醚衍生物、木质素和木质素衍生物中的一种或多种；所述泡孔剂为沸点≤100℃的有机化合物。优选的，所述纤维素醚包括甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、苯基纤维素、纤维素烷基醚、纤维素羟烷基醚和聚阴离子纤维素中的一种或多种；所述纤维素醚衍生物包括聚阴离子纤维素钠、黄原酸纤维素纳和羧甲基纤维素钠中的一种或多种；所述木质素衍生物包括木质素磺酸钠和/或木质素磺酸钙。优选的，所述泡孔剂包括二氯甲烷、正戊烷、氟利昂113、氟利昂11和环戊烷中的一种或多种。优选的，所述吸收剂的含水率≤3％。本专利技术提供了一种上述技术方案所述脱硫吸收剂的制备方法，包括以下步骤：a)生石灰、保水剂、泡孔剂和水混合反应，得到消化产物；b)将所述消化产物进行干燥，得到脱硫吸收剂。优选的，所述生石灰和水的质量比为1000：(300～1000)。优选的，所述步骤a)具体包括：先将保水剂、泡孔剂和水混合，得到水溶液；之后将生石灰和所述水溶液混合反应，得到脱硫吸收剂。优选的，步骤a)中，所述生石灰、保水剂、泡孔剂和水先在≥300r/min的搅拌速度下混合反应1～2min，之后再在＜300r/min的搅拌速度下混合反应3～5min。优选的，所述干燥的温度为100～500℃。本专利技术提供了一种半干法烟气脱硫方法，所使用的脱硫吸收剂为上述技术方案所述的脱硫吸收剂。与现有技术相比，本专利技术提供了一种脱硫吸收剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的脱硫吸收剂由包括以下重量份组分的物料经消化和干燥后制成：生石灰1000份；保水剂1～10份；泡孔剂5～15份；所述保水剂为含至少一种保水官能团的有机化合物，包括纤维素醚、纤维素醚衍生物、木质素和木质素衍生物中的一种或多种；所述泡孔剂为沸点≤100℃的有机化合物。本专利技术通过添加保水剂和泡孔剂，可以显著改善生石灰常规消化过程中存在的诸多问题。其中，添加适量的保水剂，保证氢氧化钙晶体长大所需的过饱和度，促使晶体生长成六方薄面状，形成的消石灰表面具有丰富的由层面与层面相互交错形成的孔隙；而添加适量泡孔剂可使得氢氧化钙晶体层片之间夹角增大，使得孔隙的孔径进一步扩大，形成大量的毛细孔。相比于直接由生石灰消化制成的脱硫吸收剂，本专利技术提供的脱硫吸收剂能够具有更大的比表面积和孔容，BJH孔径集中在介孔区，因此其可在半干法脱硫工艺中表现出更为优异的脱硫活性。实验结果表明：按照本专利技术提供的物料配方制备脱硫吸收剂，制得的脱硫吸收剂比表面积可达30m2/g以上，孔容可达0.2cm3/g以上，BJH孔径集中在5～20nm。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种脱硫吸收剂，由包括以下重量份组分的物料经消化和干燥后制成：生石灰1000份；保水剂1～10份；泡孔剂5～15份；所述保水剂为含至少一种保水官能团的有机化合物，包括纤维素醚、纤维素醚衍生物、木质素和木质素衍生物中的一种或多少；所述泡孔剂为沸点≤100℃的有机化合物。本专利技术提供的脱硫吸收剂由物料经消化和干燥后制成，所述物料包括生石灰、保水剂和泡孔剂。其中，所述消化是指物料与水混合反应，使物料中氧化钙转化为氢氧化钙。在本专利技术中，所述生石灰的粒径优选≥100目；所述生石灰的CaO含量优选为85～95wt％；所述生石灰的活性度优选≥280mL。在本专利技术中，所述保水剂含至少一种保水官能团的有机化合物，包括纤维素醚、纤维素醚衍生物、木质素和木质素衍生物中的一种或多种。其中，所述纤维素醚包括但不限于甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、苯基纤维素、纤维素烷基醚、纤维素羟烷基醚和聚阴离子纤维素中的一种或多种；所述纤维素醚衍生物包括但不限于聚阴离子纤维素钠、黄原酸纤维素纳和羧甲基纤维素钠中的一种或多种；所述木质素衍生物包括但不限于木质素磺酸钠和/或木质素磺酸钙。在本专利技术中，以生石灰在所述物料中的含量为1000重量份计，所述保水剂在物料中的含量为1～10重量份，具体可为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份。在本专利技术中，所述保水剂为含至少一种保水基团的有机化合物，保水基团与水分子缔合成氢键，使水失去流动性，游离水不再“自由”，从而减缓水分因生石灰消化放热蒸发，从而保证氢氧化钙晶体长大所需的过饱和度，使晶体能沿着三维方向生长成为六方薄面晶体。相对传统的针状晶型氢氧化钙，薄片状晶型氢氧化钙由于层片与层片相互交错，形成的表面孔隙更加丰富，在表面物理性能上体现为比表面积和孔容大。在本专利技术中，所述泡孔剂为沸点≤100℃的有机化合物，包括但不限于二氯甲烷、正戊烷、氟利昂113、氟利昂11和环戊烷中的一种或多种。在本专利技术提供的一个实施例中，所述泡孔剂为氟利昂113和氟利昂11的混合物，所述氟利昂113和氟利昂11的质量比优选为1:3。在本专利技术中，更建议采用正戊烷、二氯甲烷和环戊烷中的一种或多种，这是由于虽然氟利昂系的优点是气体的蓄热量大，能吸收反应热，但它对大气中的臭氧层有破坏性，而正戊烷和石油醚类由于价格低廉，由于用量极少，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫吸收剂，由包括以下重量份组分的物料经消化和干燥后制成：生石灰 1000份；保水剂 1～10份；泡孔剂 5～15份；所述保水剂为含至少一种保水官能团的有机化合物，包括纤维素醚、纤维素醚衍生物、木质素和木质素衍生物中的一种或多种；所述泡孔剂为沸点≤100℃的有机化合物。

【技术特征摘要】
1.一种脱硫吸收剂，由包括以下重量份组分的物料经消化和干燥后制成：生石灰1000份；保水剂1～10份；泡孔剂5～15份；所述保水剂为含至少一种保水官能团的有机化合物，包括纤维素醚、纤维素醚衍生物、木质素和木质素衍生物中的一种或多种；所述泡孔剂为沸点≤100℃的有机化合物。2.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述纤维素醚包括甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、苯基纤维素、纤维素烷基醚、纤维素羟烷基醚和聚阴离子纤维素中的一种或多种；所述纤维素醚衍生物包括聚阴离子纤维素钠、黄原酸纤维素纳和羧甲基纤维素钠中的一种或多种；所述木质素衍生物包括木质素磺酸钠和/或木质素磺酸钙。3.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述泡孔剂包括二氯甲烷、正戊烷、氟利昂113、氟利昂11和环戊烷中的一种或多种。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖毅强，廖坤添，卢茂源，张志超，吴慕正，张原，林春源，王建春，
申请(专利权)人：厦门朗净钙业科技有限公司，福建龙净脱硫脱硝工程有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35