一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法，其原料组成为：碳酸铵7～18%，氧化剂5~8%，催化剂25～41%，草酸铵8～17%，尿素6～15%，碳酸钠8～26%，氧化钙5～17%，总量100%；所述百分比均为质量百分比。按照配方比例，将碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配，混合均匀，即得。使用了根据需求添加的催化剂其化学稳定性好、不含有腐蚀设备的卤素离子，在中低温状况下，催化剂加速碳酸钙快速分解生成CaO，促使SO2在预热器中被CaO充分吸收，达到固硫和降低SO2排放的目的。

A flue gas desulfurizer for cement kiln and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法
本专利技术涉及一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法。
技术介绍
中国是水泥消耗大国也是水泥生产大国，水泥对人类和社会的发展起到了举足轻重的作用，同时也给人类和生态环境带来了危害，粉尘和有害气体的排放严重破坏了大气环境以及人类身体健康，尤其是水泥熟料烧成过程中排放到大气中的二氧化硫对环境污染更严重。二氧化硫在空气中氧化后会形成硫酸盐气溶胶，使其毒性增加了10倍以上，人接触和吸入这些有毒气体后，可引起咳嗽、胸闷、眼睛刺激、呼吸困难等症状，甚至严重会引起呼吸功能衰竭。二氧化硫不止对人和动物有危害，二氧化硫还会腐蚀植物，抑制植物生长，且产生的酸雨会降低土壤肥效，破坏土壤结构。欧美国家水泥企业对SO2排放的关注早于中国企业。按照国家标准GB4915—2014《水泥工业大气污染物排放标准》规定，自2010年1月1日起，现有水泥窑及窑磨一体机排气筒中的SO2最高允许排放浓度为200mg/m3，单位产品排放量不得超过0.6kg/t。我国众多水泥企业SO2减排任务愈加艰巨，一些企业每年SO2排污费用高达几百万元。水泥熟料烧成过程中除了可以自身脱硫外，水泥厂通常所用的脱硫工艺技术还包括干反应剂喷注法、热生料喷注法、喷雾干燥脱硫法和湿式脱硫法。尽管干反应剂喷注法的脱硫效率较高，但其成本较高，主要是购置熟石灰的费用。喷雾干燥脱硫法投资低于湿法工艺，可以通过对水泥厂增湿塔进行改进来实现，其优点是脱硫效率较高，不存在脱硫产物的处理问题，但石灰浆液喷注过程中管路、阀门、喷头、预热器风机的堵塞问题比较严重，检修维护工作量较大；脱硫剂浆液固体含量超过13％将造成喷嘴雾化困难，这一系列的操作问题给其在水泥行业的应用提出了挑战。湿式脱硫法效果较好，脱硫效率可以达到80％～95％，浆液固体含量可达到30％，堵塞和维修问题较少，但受设备投资、运行费用和技术要求高的限制，难以适合我国的国情；比较而言，热生料喷注法其脱硫效果不太理想，对于目前我国的水泥行业急需解决的SO2减排问题无法完成并不适合我国水泥行业的具体情况。而且，目前市场上的脱硫剂普遍存在对操作及设备要求很高、能耗大、成本高、脱硫效果不理想等很多不足之处。
技术实现思路
目的：为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于：所述脱硫剂由碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合组成，其原料组成为：碳酸铵7～18％，氧化剂5～8％，催化剂25～41％，草酸铵8～17％，尿素6～15％，碳酸钠8～26％，氧化钙5～17％，总量100％；所述百分比均为质量百分比。作为优选方案，所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于：所述氧化剂为高锰酸钾。作为优选方案，所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于：所述催化剂为碳酸锂、五氧化二钒、氧化铜、氧化铋和碳酸钾中的一种或者多种混合。更为优选的，所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于，其原料组成为：碳酸铵10％，氧化剂5％，催化剂25％，草酸铵13％，尿素15％，碳酸钠17％，氧化钙15％，总量100％。更为优选的，所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于，碳酸铵7％，氧化剂8％，催化剂41％，草酸铵10％，尿素8％，碳酸钠13％，氧化钙13％，总量100％。更为优选的，所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于，其原料组成为：碳酸铵13％，氧化剂6％，催化剂30％，草酸铵12％，尿素15％，碳酸钠18％，氧化钙6％，总量100％。更为优选的，所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于，其原料组成为：碳酸铵18％，氧化剂7％，催化剂22％，草酸铵16％，尿素6％，碳酸钠26％，氧化钙5％，总量100％。本专利技术还提供所述的水泥窑烟气脱硫剂的制备方法，其步骤为：按照配方比例，将碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合均匀，即得。本专利技术提供了一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法，根据水泥生产工艺特点并分析硫的引入形式和存在状态，从脱硫原理出发本专利技术从5个方面对熟料烧成过程中所产生的硫氧化物进行固定。第一，筛选了脱硫效果好且与硫氧化物作用生成在高温下较稳定的硫酸盐的单体脱硫剂。第二，依据熟料烧成的工艺选取在低温条件下促进CaCO3分解生成活性CaO的活性剂，这样可以促使在中低温时氧化钙和硫氧化物的反应，从而达到固硫的目的。第三，加入适当的氧化剂来促进SO2氧化为SO3以及亚硫酸盐氧化为稳定的硫酸盐来达到减少烟气中SO2的排放。第四，加入活性剂起强化催化作用，促进CaO与硫氧化物快速反应生成硫酸盐或者亚硫酸盐。有益效果：本专利技术提供的水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法，其化学稳定性好，掺加量低，无毒无污染，在中低温状况下，催化剂加速碳酸钙快速分解生成CaO，促使SO2在预热器中被CaO充分吸收，达到固硫和降低SO2排放的目的。具有以下优点：1)实际用量小于普通的脱硫剂。2)化学稳定性较好，加入催化剂降低碳酸钙分解温度，促进碳酸钙快速分解。3)价格低，无腐蚀性，无放射性，无毒无害，不属于危险化学品。具体实施方式下面结合实例对本专利技术做具体说明：本专利技术中百分比均为质量百分比。实施例1：一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法，其原料组成为：碳酸铵10％，氧化剂5％，催化剂25％，草酸铵13％，尿素15％，碳酸钠17％，氧化钙15％，总量100％；按照配方比例，按照配方比例，将碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合均匀，即得产品1。实施例2一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法，其原料组成为：碳酸铵7％，氧化剂8％，催化剂41％，草酸铵10％，尿素8％，碳酸钠13％，氧化钙13％，总量100％；按照配方比例，按照配方比例，将碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合均匀，即得产品2。实施例3一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法，其原料组成为：碳酸铵13％，氧化剂6％，催化剂30％，草酸铵12％，尿素15％，碳酸钠18％，氧化钙6％，总量100％；按照配方比例，按照配方比例，将碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合均匀，即得产品3。实施例4一种水泥窑烟气脱硫剂及其制备方法，其原料组成为：碳酸铵18％，氧化剂7％，催化剂22％，草酸铵16％，尿素6％，碳酸钠26％，氧化钙5％，总量100％；按照配方比例，按照配方比例，将碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合均匀，即得产品4。本专利技术的使用方法，水泥熟料烧成烟气中排放的二氧化硫按照目前国家标准GB4915-2014《水泥工业大气污染排放标准》要求监测。以市场现有的脱硫剂作为对照品；项目脱硫剂量(kg/min)烟气硫含量(mg/m3)空白101038.2空白201165.7对照13.5583.2实施例13.5218.6实施例23.5104.5实施例33.5109.3实施例43.5145.1由上可以看出，本实施例产品可以显著的达到固硫和降低SO2排放的目的，相比于市场现有的脱硫剂，脱硫效果显著性提高。以上已以较佳实施例公开了本专利技术，然其并非用以限制本专利技术，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于：所述脱硫剂由碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合组成，其原料组成为：碳酸铵7～18%，氧化剂5~8%，催化剂25～41%，草酸铵8～17%，尿素6～15%，碳酸钠8～26%，氧化钙5～17%，总量100%；所述百分比均为质量百分比。

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于：所述脱硫剂由碳酸铵、氧化剂、催化剂、草酸铵、尿素、碳酸钠、氧化钙复配混合组成，其原料组成为：碳酸铵7～18%，氧化剂5~8%，催化剂25～41%，草酸铵8～17%，尿素6～15%，碳酸钠8～26%，氧化钙5～17%，总量100%；所述百分比均为质量百分比。2.根据权利要求1所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于：所述氧化剂为高锰酸钾。3.根据权利要求1所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于：所述催化剂为碳酸锂、五氧化二钒、氧化铜、氧化铋和碳酸钾中的一种或者多种混合。4.根据权利要求1所述的一种水泥窑烟气脱硫剂，其特征在于，其原料组成为：碳酸铵10%，氧化剂5%，催化剂25%，草酸铵13%，尿素15%，碳酸钠17%，氧化钙15%，总量10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓静，谢昊，刘国华，
申请(专利权)人：南京永能新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32