一种脱硫增效剂及其制备方法与流程

1.本发明属于脱硫技术领域，更具体的涉及一种脱硫增效剂及其制备方法。


背景技术：

2.煤炭是中国分布最广，储量最多的能源资源，在中国的国民经济和社会发展中占有极其重要的地位。中国煤炭资源丰富，是世界上最大的煤炭生产和消费国，在能源生产和消费者煤炭约占70％左右，是中国最主要的能源。
3.随着工业的发展和人们生活水平的提高，对能源的渴求也不断增加，燃煤烟气中的二氧化硫已成为大气污染的主要原因，二氧化硫的排放会造成酸雨，对人类及生态环境造成严重的危害，因此，出现了较多研究脱硫及脱硫增效剂相关的额问题。中国专利cn102000491a公开了一种用于湿法烟气脱硫工艺的组合增效剂及其使用方法，发明专利中公开了使用己酸、氯化锰、戊二酸、聚有机硅氧烷，再使用过程中因为氯化锰的加入，可能导致对工作人员造成伤害。
4.为了避免对工作人员的伤害，对环境的二次污染，开发一种高效、安全、环保的脱硫增效剂是处理解决当前二氧化硫污染的重要手段和方法。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐3～8份、有机酸10～30份、酸酐0.001～0.005份。
6.作为一种优选的技术方案，所述的钠盐选自硫酸钠、柠檬酸钠、氯化钠、碳酸钠、硝酸钠、磷酸钠中的至少一种。
7.作为一种优选的技术方案，所述的有机酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、丙酸、丁酸中的一种或者多种。
8.作为一种优选的技术方案，所述的丁二酸、戊二酸、己二酸的重量比为1：0.85～1.2：0.5～1.5。
9.作为一种优选的技术方案，所述的丁二酸、戊二酸、己二酸的重量比为1：1：1。
10.作为一种优选的技术方案，所述的酸酐选自丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐中的至少一种。
11.作为一种优选的技术方案，所述的柠檬酸钠和硫酸钠的重量比为2：0.1～0.7。
12.作为一种优选的技术方案，所述的丁二酸酐的重量为丁二酸重量的0.01
‑
0.6％。
13.本发明的第二方面，提供了一种脱硫增效剂的制备方法，包括以下步骤：
14.将钠盐、有机酸、酸酐加入混合搅拌机，搅拌30
‑
60分钟，得到脱硫增效剂。
15.作为一种优选的技术方案，得到的脱硫增效剂与石灰石混合均匀后使用。
16.有益效果：本发明开发的一种脱硫增效剂，具有以下优点：
17.1.原料安全无毒，对环境和工作人员均无伤害和影响；
18.2.经本申请开发的脱硫增效剂不仅具有较高的脱硫效率，而且简化了脱硫的工序
的复杂性，减少了对环境的二次污染；
19.3.经过申请人大量创造性实验，申请人发现，本申请中加入的有机酸、酸酐和钠盐之间可以协同作用，避免了脱硫过程中副反应，避免了生成物在石灰石表面的附着，对脱硫设备的影响；
20.4.经本申请制备的脱硫增效剂稳定性高，即使在空气中长时间存放也不会出现结块失效的现象。
具体实施方式
21.结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。
22.在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由
…
制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
23.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括钠盐3～8份、有机酸10～30份、酸酐0.001～0.005份。
24.在一些优选的实施方式中，所述的钠盐选自硫酸钠、柠檬酸钠、氯化钠、碳酸钠、硝酸钠、磷酸钠中的至少一种。
25.在一些优选的实施方式中，所述的有机酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、丙酸、丁酸中的一种或者多种。
26.在一些优选的实施方式中，所述的有机酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、丁酸。
27.在一些优选的实施方式中，所述的丁二酸、戊二酸、己二酸的重量比为1：0.85～1.2：0.5～1.5。
28.在一些优选的实施方式中，所述的丁二酸、戊二酸、己二酸的重量比为1：1：1。
29.在一些优选的实施方式中，所述的酸酐选自丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐中的至少一种。
30.在一些优选的实施方式中，所述的酸酐选自丁二酸酐。
31.在一些优选的实施方式中，所述的钠盐选自硫酸钠、柠檬酸钠。
32.在一些优选的实施方式中，所述的柠檬酸钠和硫酸钠的重量比为2：0.1～0.7。
33.在一些优选的实施方式中，所述的丁二酸酐的重量为丁二酸重量的0.01
‑
0.6％。
34.在本申请中，申请人经过大量创造性实验探究证明得到，在本申请以丁二酸、戊二酸、己二酸复配的配方，加上与微量的丁二酸酐和丁酸的协同作用，提高了脱硫的效率，节约了成本。
35.申请人经过将丁二酸、戊二酸、己二酸复配使用，不仅提高了脱硫效果，而且减少了有机酸的添加量。申请人推测：在脱硫过程中起主要作用的是本申请中石灰石与二氧化硫之间的反应达到去除二氧化硫的目的，采用丁二酸、戊二酸、己二酸的复配，并且保证其重量比为1：0.85
‑
1.2：0.5
‑
1.5，可以促进反应过程中戊二酸、己二酸的电离程度，因为丁二酸的加入，可以保证电离过程中持续进行，电离产生的氢离子与石灰石结合，生成可溶性钙盐，源源不断促进石灰石在水中的溶解，进而提高二氧化硫的去除率。
36.但是申请人发现，当本申请中加入的丁二酸、戊二酸、己二酸和丁二酸酐和丁酸的量不在本申请的范围内，可能出现：生石灰和本体系中的硫酸根离子结合，附着于石灰石表面，阻止石灰石在体系中发挥作用，从而降低硫脱除能力。
37.经本申请研发的配方和占比，保证了脱硫效率的提高，降低了相比较传统方法的处理成本，不会对环境造成二次污染，是一种具有重大使用价值的方法。
38.本发明的第二方面，提供了一种脱硫增效剂的制备方法，包括以下步骤：
39.将钠盐、有机酸、酸酐加入混合搅拌机，搅拌30
‑
60分钟，得到脱硫增效剂。
40.在一些优选的实施方式中，得到的脱硫增效剂与石灰石混合均匀后使用。
41.下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明的作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
42.另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
43.实施例
44.实施例1
45.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
46.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.4。
47.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
48.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
49.一种脱硫增效剂的制备方法，包括以下步骤：
50.将钠盐、有机酸、酸酐加入混合搅拌机，搅拌45分钟，得到脱硫增效剂。
51.实施例2
52.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
53.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.7。
54.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
55.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
56.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
57.实施例3
58.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
59.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为1：1。
60.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
61.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
62.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
63.实施例4
64.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
65.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为1：2。
66.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
67.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
68.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
69.实施例5
70.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
71.所述的钠盐选自柠檬酸钠和氯化钠，重量比为2：0.4。
72.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
73.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
74.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
75.实施例6
76.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
77.所述的钠盐选自硫酸钠和氯化钠，重量比为2：0.4。
78.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
79.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
80.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
81.实施例7
82.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
83.所述的钠盐选自柠檬酸钠。
84.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
85.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
86.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
87.实施例8
88.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15份、丁二酸酐0.002份。
89.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.4。
90.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份。
91.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
92.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
93.实施例9
94.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸
酐0.002份。
95.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.4。
96.有机酸为：丁二酸15份、丁酸0.2份。
97.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
98.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
99.实施例10
100.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
101.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.4。
102.有机酸为：己二酸15份、丁酸0.2份。
103.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
104.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
105.实施例11
106.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐0.002份。
107.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.4。
108.有机酸为：戊二酸15份、丁酸0.2份。
109.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
110.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
111.实施例12
112.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份、丁二酸酐1份。
113.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.4。
114.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
115.丁二酸酐，购于上海有朋化工有限公司。
116.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
117.实施例13
118.一种脱硫增效剂，制备原料按重量份计，包括：钠盐4.8份、有机酸15.2份。
119.所述的钠盐选自柠檬酸钠和硫酸钠，重量比为2：0.4。
120.有机酸为：丁二酸5份、戊二酸5份、己二酸5份、丁酸0.2份。
121.一种脱硫增效剂的制备方法参照实施例1。
122.性能测试：
123.1.将实施例1
‑
13制备的脱硫增效剂用于脱硫效率的测试，实验方法参照以下步骤：
124.将制备得到的脱硫增效剂加入脱硫吸收塔内，加入量为石灰石重量的0.5
‰
。
125.根据烟气入口和烟气出口二氧化硫气体的浓度，计算加入脱硫增效剂后的脱硫效率，并将测试结果统计于下表1。
126.表1：
[0127][0128][0129]
2.将实施例1
‑
13制备的脱硫增效剂用于稳定性测试，观察脱硫增效剂在空气环境中放置30天是否出现结块以及失效性判断，并将测试结果统计于下表2。
[0130]
注：失效性判断的额测试方法参考上述测试1的方法，根据脱硫效率的高低判断脱硫增效剂是否失效，判断标准参照表1中实施例1
‑
13的测试数据，如果对应实施例的脱硫效率较表1中的数据相差在0
‑
0.5％(包括0.5％)范围内记为脱硫增效剂稳定性为优；数据相差在0.5
‑
1％(不包括0.5％，包括1％)范围内记为脱硫增效剂稳定性为良；数据相差在1％(不包括1％)以上记为脱硫增效剂稳定性为差。
[0131]
表2：
[0132][0133][0134]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。