專利名稱：高溫等離子體煙氣脫硫劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫等離子體煙氣脫硫劑，特別是以金屬鎂粉、稀土鈰氧化物為主要成份的煙氣脫硫劑。
燃煤電廠等傳統上使用的煙氣脫硫劑主要是以石灰石、氫氧化鈣等為主。芬蘭LIFAC法煙氣脫硫是向鍋爐爐膛內噴射石灰石粉，并在鍋爐尾部煙道上增設了一個獨立的活化反應器，將爐內未反應的CaO通過霧化水進行活化后，再次脫除煙氣中的SO2。美國ABB公司的濕法煙氣脫硫是采用石灰石作為吸收劑，與煙氣中的SO2反應，生成副產品石膏；而ABB公司的NID系統(新型一體化脫硫系統)是一種半干法煙氣脫硫系統，其基本原理是SO2和Ca(OH)2在濕潤條件下進行反應，脫硫后的廢渣以干態灰渣形式排出。日本研究的電子束煙氣脫硫(EBA)是通過電子束照射煙氣，使煙氣中SO2與照射前加入的脫硫劑NH3進行中和反應，生成(NH4)2SO4，達到固硫、脫硫作用。這些方法所用的脫硫劑雖然易得且價格便宜，然而無論是芬蘭LIFAC脫硫或美國ABB公司濕法、半干法脫硫，或是日本電子束煙氣脫硫(EBA)，雖然脫硫效率可達到75％以上，但脫硫系統裝置龐大，石灰石制粉制漿裝置、氧化吸收裝置、物料輸送裝置、電子束發生裝置等設備操作復雜，且占地面積大、加藥量大，因而一次性投資大(約占機組投資的15～20％)，運行成本高(約為0.045元RMB/KW.h)，所以在實際應用中受到很大的限制。
本發明的目的是提供一種更為有效的鍋爐排放煙氣SO2脫除劑，使脫硫效率提高，降低設備投資和運行成本。
本發明的高溫等離子體煙氣脫硫劑主要由金屬鎂、稀土鈰氧化物構成，它們的重量百分比分別是65～90％、10～35％；由于金屬鎂和稀土鈰氧化物價格比較高，可用10～25％氧化鎂、5～15％碳酸鎂代替部分金屬鎂，用3～7％三氧化二鐵代替部分稀土鈰氧化物；上述各成份均被粉碎成140-280目大小，混合在一起即制得本發明的高溫等離子體煙氣脫硫劑。
采用高溫等離子體煙氣脫硫劑進行煙氣脫硫，在方法上屬于干法脫硫，因而無需龐大的煙氣活化反應裝置。將本高溫等離子體煙氣脫硫劑利用高溫等離子反應器噴入鍋爐爐膛內或鍋爐尾部煙道煙氣中，它會產生大量化學反應活性很強的新生離子態脫硫劑，同時也會生成催化劑，在煙氣中與氣態SO2迅速反應，生成穩定的固態鹽類物質，隨煙塵在除塵器中被除去。其反應除發生常規反應外，還發生如下反應高溫等離子體煙氣脫硫劑→(M)*(新生態脫硫劑)+C(催化劑)由于本高溫等離子體煙氣脫硫劑能夠產生化學反應活性很強的新生態脫硫劑，并且會生成催化劑，因此它的藥劑利用效率高，加藥量減小。
本發明與現有的傳統脫硫劑相比較具有以下優點加藥裝置簡單，無需龐大的制粉制漿系統及回收系統，只利用高溫等離子反應器將高溫等離子體煙氣脫硫劑直接噴入鍋爐爐膛內或尾部煙道煙氣中即可達到脫除SO2的目的，其脫硫效率在合適的加藥量下可達到100％。高溫等離子體煙氣脫硫劑使用簡單，加藥量小，運行成本低，約為0.02元RMB/Kw.h，一次性設備投資小(100MW機組約需RMB3000萬元)，占地面積小，因而易于推廣使用。
實施例將60公斤金屬鎂、20公斤氧化鎂、12公斤碳酸鎂、5公斤三氧化二鐵、3公斤稀土鈰氧化物粉碎成140-280目大小，混合均勻即制成100公斤本發明的高溫等離子體煙氣脫硫劑。經試驗得出下面的結果1.試驗機組為25MW中壓機組，鍋爐蒸發量140t/h，燃煤硫含量1.5％左右，煙氣中SO2含量在1200～1400mg/Nm3范圍內。從鍋爐尾部煙道除塵器前接入試驗用旁路系統，煙氣流量Q＝2200～3000Nm3/h，煙氣流速v＝7～13m/s，煙氣溫度T＝70～90℃，脫硫劑選用本高溫等離子體煙氣脫硫劑。利用高溫等離子反應器將脫硫劑噴入煙氣中，同時監測煙氣溫度、流速和含量。脫硫劑的加藥量為3g/min時，脫硫效率可以達到50％；脫硫劑的加藥量為6g/min時，脫硫效率可以達到80％；脫硫劑的加藥量為8g/min時，脫硫效率可以達到100％，并且能夠持續穩定。當脫硫劑的加藥量由8g/min減小到6g/min時，脫硫效率又降低到80％左右。
2.試驗機組為25MW中壓機組，鍋爐蒸發量140t/h，燃煤硫含量1.5％左右，試驗期間鍋爐燃煤量為18t/h，煙氣中SO2含量在1200～1400mg/Nm3范圍內。將本脫硫劑通過高溫等離子反應器噴入鍋爐爐膛內，加藥量為22Kg/h，連續檢測除塵器出口SO2含量，平均脫硫效率在95％以上。
權利要求
1.一種高溫等離子體煙氣脫硫劑，其特征在于它主要由金屬鎂、稀土鈰氧化物構成，它們的重量百分比分別是65～90％、10～35％；上述各成份均被粉碎成140-280目大小，混合在一起即制得本發明的高溫等離子體煙氣脫硫劑。
2.根據權利要求1所述的高溫等離子煙氣脫硫劑，其特征在于可用10～25％氧化鎂、5～15％碳酸鎂代替部分金屬鎂，用3～7％三氧化二鐵代替部分稀土鈰氧化物。
全文摘要
本發明涉及一種高溫等離子體煙氣脫硫劑,特別是以金屬鎂粉為主要成份的煙氣脫硫劑。本脫硫劑主要由金屬鎂、稀土鈰氧化物等成份構成,其中各成份的重量百分比分別為65～90%、10～35%。本高溫等離子體煙氣脫硫劑使用簡單,加藥量小,運行成本低,約為0.02元RMB/Kw.h,一次性設備投資小。脫硫效率可以達到100%。
文檔編號B01D53/76GK1307923SQ0013219
公開日2001年8月15日 申請日期2000年12月20日 優先權日2000年12月20日
發明者岳建華, 丁杰 申請人:岳建華, 丁杰