專利名稱：用于濕式石灰石石膏法煙氣脫硫工藝的增效劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于直接應用于大氣環(huán)境保護中的煙氣SO2控制技術領域，特別涉及用于濕式石灰石石膏法煙氣脫硫工藝的增效劑及其應用?？稍诓桓淖儸F(xiàn)有脫硫系統(tǒng)的前提下顯著提高脫硫效率。
背景技術：
燃煤產生的Sh污染對我國的大氣環(huán)境已構成了嚴重威脅，其中火電行業(yè)是最主要的污染源。目前國內火電廠多建立起以濕式石灰石石膏法為代表的煙氣脫硫工藝，使污染得到了有效控制。然而，一方面由于電煤供應量日趨緊張，現(xiàn)有脫硫工藝所用煤種的含硫量較設計值已有大幅提升，另一方面由于設計之初對處理能力的余量不足，導致實際運行過程中的脫硫效率值無法滿足環(huán)保要求。針對這一現(xiàn)象，對現(xiàn)有脫硫工藝進行擴容改造是常用的對策，但投資和能耗巨大， 其復雜性與新建脫硫系統(tǒng)無異。與這種物理方式相比，添加增效劑則屬于典型的化學方式， 通過對吸收反應的促進達到提高脫硫效率的目的，具有操作簡單、投資和運行費用低、 不占用空間等獨特優(yōu)勢?，F(xiàn)有研究表明，利用硫酸鎂或己二酸均可促進石灰石的溶解過程，從而促進SO2W 吸收反應過程。但己二酸的市場價格過高，且引發(fā)脫硫漿液泡沫和外排液COD超標等二次環(huán)境問題；硫酸鎂的價格盡管相對不高，但作用濃度高導致用量過大，因而相應的運行費用也高。由此可見，降低添加劑的用量及價格是解決濕式石灰石石膏法脫硫工藝擴容問題的關鍵。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有的濕式石灰石石膏法煙氣脫硫工藝脫硫效率低和增效劑運行費用高的難題，本發(fā)明提供一種新型增效劑，可在不改變脫硫工藝原有構造和流程的前提下，顯著提高系統(tǒng)的脫硫效率，其費用較已有的研究大大降低，且無腐蝕和二次污染問題。一種用于濕式石灰石石膏法煙氣脫硫工藝的增效劑，該增效劑是四硼酸鈉(分子式Na2B4O7)或其水合物。四硼酸鈉的水合物可為五水合四硼酸鈉(Na2B4O7 · 5H20)或者十水合四硼酸鈉 (Na2B4O7 · IOH2O)。上述增效劑在石灰石石膏法煙氣脫硫工藝中的應用將四硼酸鈉(分子式 Na2B4O7)或其水合物溶于水中制成增效劑懸濁液，將增效劑懸濁液加入至脫硫吸收塔持液槽中，其中，按照脫硫吸收塔持液槽中，四硼酸鈉的物質的量濃度為1.46X10—4 7. 29 X ΚΛιοΙ · L-1加入增效劑懸濁液。上述應用中，四硼酸鈉的物質的量濃度優(yōu)選7. 30X IO"4 7. 29X10"3mol · L—1，更優(yōu)選 7. 30X 1(Γ4 4. 38Χ l(T3mol · Γ1。其技術原理在于利用四硼酸鈉的緩沖性能，為脫硫漿液提供潛性
；當煙氣中的SO2被吸收后，電離生成的[H+]將首先與潛性
結合，由此導致pH長期維持穩(wěn)定， 脫硫效率相應也高。將一定量的增效劑加入至石灰石石膏法脫硫吸收塔的地坑中，攪拌一段時間后即配制成所需濃度的增效劑懸濁液；利用地坑泵將增效劑加入吸收塔中，通過煙氣在線監(jiān)測儀對增效劑添加前后的系統(tǒng)出口 SO2濃度及脫硫效率進行檢測和記錄。對某300MW機組煙氣脫硫裝置的試驗結果表明，加入增效劑后，系統(tǒng)的脫硫效率可提高3% 10%以上。本發(fā)明制備過程簡單，操作方便。同現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明的增效劑原料常見易得，操作條件簡單易懂。(2)本發(fā)明對SO2吸收過程的促進效果顯著，可使脫硫速率較無添加劑時提高 3% 10%以上，對現(xiàn)有的脫硫系統(tǒng)有很好的擴容作用。(3)本發(fā)明的使用不會對脫硫系統(tǒng)產生負面影響。(4)本發(fā)明的增效劑作用濃度低，用量少，毒性小，在所提供的反應條件下不會產生二次污染問題。


圖1不同增效劑濃度條件下FGD系統(tǒng)的脫硫效率；圖1中，case 1表示無增效劑存在條件下濕式脫硫系統(tǒng)(FGD)的脫硫效率值，case 2 4分別代表實施例1 3條件下FGD系統(tǒng)的脫硫效率值。
具體實施例方式下面的實施例可以使本專業(yè)技術人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實施例1本發(fā)明增效劑的制備和使用針對某燃煤電廠300MW機組煙氣脫硫裝置，其吸收塔漿液量為1250m3，當增效劑添加前，系統(tǒng)的脫硫效率約87%。將0. 37t硼砂(含95%的Na2B4O7 · IOH2O)加入30m3的吸收塔地坑中，加水攪拌30min后制成增效劑的懸濁液；利用地坑泵將增效劑打入吸收塔中，反復沖洗地坑3次并加入吸收塔后，此時吸收塔中，Na2B4O7的濃度為7. 30X IO^mol · L—1。利用煙氣在線監(jiān)測儀對系統(tǒng)出口濃度及脫硫效率進行檢測，結果表明當增效劑加入吸收塔池后，系統(tǒng)的脫硫效率升高至約90%。實施例2本發(fā)明增效劑的制備和使用針對某燃煤電廠300MW機組煙氣脫硫裝置，其吸收塔漿液量為1250m3，當增效劑添加前，系統(tǒng)的脫硫效率約87%。將0. 73t硼砂(含95%的Na2B4O7 · IOH2O)加入30m3的吸收塔地坑中，加水攪拌30min后制成增效劑的懸濁液；利用地坑泵將增效劑打入吸收塔中，反復沖洗地坑3次并加入吸收塔后，此時吸收塔中，Na2B4O7的濃度為1. 46X 10_3mol · L—1。利用煙氣在線監(jiān)測儀對系統(tǒng)出口濃度及脫硫效率進行檢測，結果表明當增效劑加入吸收塔池后，系統(tǒng)的脫硫效率升高至約94%。實施例3本發(fā)明增效劑的制備和使用針對某燃煤電廠300MW機組煙氣脫硫裝置，其吸收塔漿液量為1250m3，當增效劑添加前，系統(tǒng)的脫硫效率約87%。將2. 19t硼砂(含95%的Na2B4O7 · IOH2O)加入30m3的吸收塔地坑中，加水攪拌30min后制成增效劑的懸濁液；利用地坑泵將增效劑打入吸收塔中，反復沖洗地坑3次并加入吸收塔后，此時吸收塔中，Na2B4O7的濃度為4. 38X IO^mol · L—1。利用煙氣在線監(jiān)測儀對系統(tǒng)出口濃度及脫硫效率進行檢測，結果表明當增效劑加入吸收塔池后，系統(tǒng)的脫硫效率升高至約97%。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種用于濕式石灰石石膏法煙氣脫硫工藝的增效劑，其特征在于該增效劑是四硼酸鈉或其水合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的增效劑，其特征在于四硼酸鈉的水合物為五水合四硼酸鈉或者十水合四硼酸鈉。
3.權利要求1或2所述的增效劑在石灰石石膏法煙氣脫硫工藝中的應用，其特征在于將四硼酸鈉或其水合物溶于水中制成增效劑懸濁液，將增效劑懸濁液加入至脫硫吸收塔持液槽中，其中，按照脫硫吸收塔持液槽中，四硼酸鈉的物質的量濃度為1.46X10—4 7. 29 X ΚΛιοΙ · L-1加入增效劑懸濁液。
4.根據(jù)權利要求3所述的應用，其特征在于按照脫硫吸收塔持液槽中，四硼酸鈉的物質的量濃度為7. 30X 10_4 7. 29 X ΚΛιοΙ · L-1加入增效劑懸濁液。
5.根據(jù)權利要求4所述的應用，其特征在于按照脫硫吸收塔持液槽中，四硼酸鈉的物質的量濃度為7. 30X 10_4 4. 38 X ΚΛιοΙ · L—1加入增效劑懸濁液。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于直接應用于大氣環(huán)境保護中的煙氣SO2控制技術領域，的用于濕式石灰石石膏法煙氣脫硫工藝的增效劑及其應用。該增效劑是四硼酸鈉或其水合物。應用如下將四硼酸鈉(分子式Na2B4O7)或其水合物溶于水中制成增效劑懸濁液，將增效劑懸濁液加入至脫硫吸收塔持液槽中，其中，按照脫硫吸收塔持液槽中，四硼酸鈉的物質的量濃度為1.46×10-4～7.29×10-3mol·L-1加入增效劑懸濁液。采用本發(fā)明提供的增效劑可在不改變現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)的前提下顯著提高脫硫效率。
文檔編號B01D53/78GK102327737SQ20111016968
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者唐舒, 張?zhí)熠A, 李薔薇, 汪黎東, 趙毅 申請人:華北電力大學(保定)