一种组合脱硫剂及其垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种组合脱硫剂及其垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法，涉及吸附剂及催化剂技术领域。该组合脱硫剂，包括钙基辅以起催化反应作用的复合金属氧化物，其为颗粒状，粒径为3~6mm；上述复合金属氧化物包括氧化锌、氧化锆和氧化铈。本发明专利技术还公开了垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法，包括：在垃圾焚烧系统的高温段投加上述组合脱硫剂；同时在脱硫反应塔部分，在石灰浆制备罐体中添加增溶药剂。本发明专利技术提供的组合脱硫剂具有更佳的脱硫能力，硫容明显提升；应用于垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法，能够进一步改善方法的脱硫效果，降低烟气中二氧化硫初始值。中二氧化硫初始值。中二氧化硫初始值。

【技术实现步骤摘要】
一种组合脱硫剂及其垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法


[0001]本专利技术属于吸附剂及催化剂
，具体涉及一种组合脱硫剂及其垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法。

技术介绍

[0002]垃圾焚烧发电设施原始烟气中SO2的典型含量为200
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800mg/Nm3，HCl的典型含量为600
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1200mg/Nm3。考虑到HCl相对容易去除，而SO2较难去除，同时SO2含量也是大气污染物总量控制指标，因此垃圾焚烧发电企业高度重视SO2的减排控制。目前，按《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485
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2014）中规定的垃圾焚烧发电设施SO2排放的小时均值限值为100mg/Nm3。但沿海和经济发达地区由于排放总量控制提出了更为严格的SO2减排要求。
[0003]目前，绝大多数生活垃圾焚烧发电企业采用“半干法 + 干法”脱硫工艺，所用脱硝剂均主要为消石灰（熟石灰，主成分Ca(OH)2）。但在实际运行过程中，该传统方法具有一定弊端，主要列举如下：1.飞灰量大，目前炉排炉焚烧过程的吨垃圾产灰量在3%左右，随着飞灰填埋处置的技术和成本问题越发突出。压低产灰量成了企业迫切解决的问题。但半干法和干法脱硫对飞灰中过量投加的药剂会导致飞灰量明显增高。增加企业末端处置成本。
[0004]2.烟气温度低，目前的半干法为主，干法为辅的脱硫方式对于半干法的依赖较为严重，对于烟气中硫化物的超标问题主要通过半干法投加石灰浆方式来调整。该方法会导致短时间内烟气温度降低明显，而烟气温度降低可能导致烟气尾气热能的循环利用不充分、后续的SCR脱硝效果不佳、烟气尾气的消白处理不佳等系统性问题的发生。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种组合脱硫剂及其垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法，该组合脱硫剂具有更佳的脱硫能力，硫容明显提升；应用于垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法，能够进一步改善方法的脱硫效果，降低烟气中二氧化硫初始值。
[0006]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种组合脱硫剂，包括钙基辅以起催化反应作用的复合金属氧化物，其为颗粒状，粒径为3~6mm；上述复合金属氧化物包括氧化锌、氧化锆和氧化铈。本专利技术提供一种组合脱硫剂，通过钙基辅以起催化反应作用的复合金属氧化物，表现出更加优异的脱硫活性。本专利技术在复合金属氧化物的制备过程中加入采用5
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溴戊醛乙二醇缩醛制备的表面活性剂，同时采用表面活性剂对氢氧化钙进行改性，协同作用下制备获得的组合脱硫剂具有更强的脱硫效率，硫容明显提升，将其应用于垃圾焚烧系统脱硫处理，能够显著增强系统脱硫效果，出口二氧化硫浓度明显降低；并且NO
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总排放浓度也得到减少。其原因可能在于，采用5
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溴戊醛乙二醇缩醛制备的表面活性剂，表现出更优的性能，采用其改性氢氧化钙并在复合金属氧化物中加入，可能通过改变脱硫剂的物理结构，增大比表面积，为脱硫提供大量的反应位
点；并且脱硫剂的孔隙结构可能能到改善，有利于SO2等气体进入到脱硫剂颗粒内部孔道，提高了脱硫能力；同时，通过催化剂活性组分的作用，脱硫剂活性组分利用率高，并且能够保持高的活性和稳定性。
[0007]本专利技术还公开了上述组合脱硫剂的制备方法，包括：取醋酸锌、硝酸亚铈以及硝酸氧锆混合，加入蒸馏水、乙二醇以及丙酮混合溶剂溶解，并加入尿素和表面活性剂，控制压力为1.5~2.5MPa，220~250℃下保温10~15h，过滤、干燥得到复合金属氧化物；取复合金属氧化物加入改性氢氧化钙和凹凸棒，加入水混合均匀后进行混捏成型，烘干后置于400~600℃条件下焙烧1~3h得到组合脱硫剂。
[0008]进一步具体的，上述组合脱硫剂的制备方法，包括：取醋酸锌、硝酸亚铈以及硝酸氧锆混合，加入蒸馏水、乙二醇以及丙酮混合溶剂溶解，高速持续搅拌1h混合均匀，加入尿素超声混合10~20min，随后加入表面活性剂，继续超声搅拌15~25min，置于高压反应釜中，密封，控制压力为1.5~2.5MPa，220~250℃下保温10~15h，冷却后取出，过滤、干燥得到复合金属氧化物；取复合金属氧化物加入改性氢氧化钙和凹凸棒，加入水混合均匀后进行混捏成型，呈颗粒状，110~120℃下烘干8~12h，之后置于400~600℃条件下焙烧1~3h得到组合脱硫剂。
[0009]进一步的，醋酸锌、硝酸亚铈以及硝酸氧锆的摩尔比为1:2~4:0.5~1.5；蒸馏水、乙二醇以及丙酮的体积比为1:1.5~2.5:0.8~1.2；醋酸锌与混合溶剂的用量比为0.045~0.12mol：1L；尿素与醋酸锌、硝酸亚铈以及硝酸氧锆混合物的摩尔比为0.02~0.08:1；表面活性剂与尿素的摩尔比为1.2~2:1。
[0010]进一步的，复合金属氧化物、改性氢氧化钙以及凹凸棒的质量比为1:4~6:0.6~1。
[0011]进一步的，表面活性剂包括季铵盐类表面活性剂。
[0012]进一步的，季铵盐类表面活性剂包括十四烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵。
[0013]进一步优选地，季铵盐类表面活性剂还包括5
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溴戊醛乙二醇缩醛与四甲基丙二胺化学反应的产物。
[0014]本专利技术还公开了上述表面活性剂的制备方法，包括：取5
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溴戊醛乙二醇缩醛加入四甲基丙二胺，并加入乙醇，80~85℃回流反应42~48h，之后旋蒸，0~4℃下加入丙酮萃取，并用丙酮洗涤萃取物，烘干得到表面活性剂。
[0015]进一步的，5
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溴戊醛乙二醇缩醛与四甲基丙二胺的摩尔比为2~2.4:1；5
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溴戊醛乙二醇缩醛与乙醇用量比为0.2~0.3g：1mL。
[0016]进一步的，改性氢氧化钙包括表面活性剂改性氢氧化钙的产物。
[0017]上述改性氢氧化钙的制备：取过筛的氢氧化钙，加入表面活性剂和适量水，机械搅拌并加热至糊状，之后在120~125℃条件下烘干并研磨成粉状，得到改性氢氧化钙。
[0018]进一步的，表面活性剂与氢氧化钙的质量比为0.05~0.08:1。
[0019]一种垃圾焚烧系统脱硫提标改造的方法，包括：在垃圾焚烧系统的高温段投加上述组合脱硫剂；同时在脱硫反应塔部分，在石灰浆制备罐体中添加增溶药剂。
[0020]需要说明的是：在高温段：850~1050℃区间投加组合脱硫剂，通过罗茨风机等提供气力输送的方式喷射到垃圾焚烧炉高温段；在该添加量范围内，一般可以将炉内的二氧化硫初始值降低30%；在脱硫反应塔部分：需要在石灰浆制备罐体中添加增溶剂，提高石灰浆的浓度；即石灰浆的制备包括：取石灰石加入去离子水，混合均匀后加入增溶剂，搅拌均匀后获得石灰浆。
[0021]进一步的，石灰石与去离子水的固液比为3~5mg:1mL；增溶剂的加入量为400~600mg/L石灰浆。
[0022]进一步需要说明的是，增溶剂包括有机酸和表面活性剂；两者摩尔比为1:0.1~0.3。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合脱硫剂，包括钙基辅以起催化反应作用的复合金属氧化物，其为颗粒状，粒径为3~6mm；所述复合金属氧化物包括氧化锌、氧化锆和氧化铈。2.权利要求1所述的组合脱硫剂的制备方法，包括：取醋酸锌、硝酸亚铈以及硝酸氧锆混合，加入蒸馏水、乙二醇以及丙酮混合溶剂溶解，并加入尿素和表面活性剂，控制压力为1.5~2.5MPa，220~250℃下保温10~15h，过滤、干燥得到复合金属氧化物；取复合金属氧化物加入改性氢氧化钙和凹凸棒，加入水混合均匀后进行混捏成型，烘干后置于400~600℃条件下焙烧1~3h得到组合脱硫剂。3.根据权利要求2所述的组合脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述醋酸锌、硝酸亚铈以及硝酸氧锆的摩尔比为1:2~4:0.5~1.5。4.根据权利要求2所述的组合脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括季铵盐类表面活性剂。5.根据权利要求4所述的组合脱硫剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫华，陈谦，王隽哲，
申请(专利权)人：杭州尚善若水环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：