專(zhuān)利名稱(chēng)：：工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種重質(zhì)燃料除硫工藝，尤其涉及一種工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)采用的除硫技術(shù)，絕大多數(shù)限于煙氣脫硫。煙氣脫硫是在燃燒設(shè)備排煙部安裝脫硫裝置，采用旋流板、氣泡霧化、填料塔、靜電和電子束等脫硫工藝，通過(guò)堿性物質(zhì)吸收、吸附、氧化、中和等物理、化學(xué)過(guò)程達(dá)到祛除SO2等酸性物(HF、HC1)的目的。其治理工藝方式，業(yè)界分為干法、濕法、半干法。各有所長(zhǎng)、效果尚好。然而，無(wú)論哪一種方法，均存在投資大，煙氣流量在1.5萬(wàn)m3/h的小規(guī)模治理設(shè)備投資均不低于300萬(wàn)元；占地面積廣、運(yùn)行成本高的特征。尤其反應(yīng)生成物的處理更是耗時(shí)、耗力、耗資巨大。極大的影響了企業(yè)的治理積極性和運(yùn)行持續(xù)性。如此技術(shù)背景下，尋求一種治理SO2投資少，治理設(shè)備占地面積小，運(yùn)行成本低，乳化燃燒一定的節(jié)油率可攤平運(yùn)行成本的脫硫技術(shù)，便成為當(dāng)務(wù)之急。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，經(jīng)多年實(shí)踐，不斷完善，以反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和化學(xué)平衡理論為基礎(chǔ)，遵照脫硫劑粒徑越小，分布越均勻、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率越高的原理，提供了一種工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝，解決了現(xiàn)有技術(shù)中除硫投資大，運(yùn)行成本高的問(wèn)題。本發(fā)明的工藝方法包括下述步驟制備除硫助劑常溫條件下，將堿性金屬物溶解于水中做為除硫助劑；制備乳化油將上述除硫助劑與乳化添加劑投入乳化機(jī)，在80°C-90°C條件下進(jìn)行乳化處理，形成油包水型(W/0)乳化油，上述除硫助劑與乳化添加劑的重量份數(shù)比為5-4020-100；除硫?qū)⑸鲜鋈榛洼斎肴紵遥榛驮谌紵^(guò)程中直接與重質(zhì)燃料產(chǎn)生的燃?xì)庵械腟O2發(fā)生中和反應(yīng)，至生成無(wú)毒無(wú)害的亞硫酸鹽和硫酸鹽為止。所述的堿性金屬物為Na2C03、Na2O,CaCO3>CaO、NaOH、Ca(OH)2中的至少一種。所述的乳化添加劑為Na2C03、NaOH、司盤(pán)20與吐溫80的組合物，其重量份數(shù)比為Na2CO3NaOH司盤(pán)20吐溫80=5-4010-551-54-20所述的乳化機(jī)為動(dòng)靜一體化均質(zhì)乳化機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果如下重油、漿油、煤焦油等重質(zhì)燃料油乳化燃燒脫硫工藝是一種應(yīng)運(yùn)而生的除弊增效的新工藝。它具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如除硫設(shè)備投資低，相同治理規(guī)模只相當(dāng)于干法、半干法的1/6；占地面積小，只須20m2；運(yùn)行成本低，所用除硫劑只須2%的節(jié)油率便可攤平，等于無(wú)除硫劑材料成本。本發(fā)明是在總結(jié)、消化、吸收當(dāng)今廣泛應(yīng)用的干法、濕法、半干法除硫技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)多年運(yùn)行實(shí)踐不斷發(fā)展完善而確立的新工藝、新技術(shù)。本發(fā)明以反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和化學(xué)平衡理論為基礎(chǔ)，遵照脫硫劑粒徑越小，分布越均勻、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率越高的原理，首先將脫硫劑溶于水中，然后再經(jīng)乳化機(jī)均質(zhì)乳化處理使之均勻分散在燃料油中，直接在燃燒做功過(guò)程中祛除so2。其特征是1、設(shè)備投資小，除硫效率高，運(yùn)行成本低，反應(yīng)轉(zhuǎn)化快而徹底。2、脫硫劑利用率高。脫硫劑加入量可隨燃油含硫率高低而調(diào)配，以達(dá)能效平衡。3、反應(yīng)生成物對(duì)燒結(jié)、熔化產(chǎn)品質(zhì)量有益無(wú)害，尤其對(duì)玻璃熔液，可減少助熔劑和澄清劑用量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)證明采用本發(fā)明，SO2排放降低55%-95%。并通過(guò)了浙江省環(huán)境保護(hù)監(jiān)察大隊(duì)的認(rèn)證檢測(cè)。本發(fā)明的技術(shù)原理為本技術(shù)采用酸堿中和原理，將多種堿性金屬物首先溶解于水中，如Na2C03、Na2O,CaC03>CaO、NaOH、Ca(OH)2做為除硫助劑，然后按標(biāo)定比例與專(zhuān)用乳化添加劑經(jīng)動(dòng)靜一體化均質(zhì)乳化機(jī)處理，形成完美W/0(油包水型)乳化油，直供或儲(chǔ)存應(yīng)用。本乳化油在燃燒過(guò)程中直接與燃?xì)庵械腟O2發(fā)生中和反應(yīng)，生成無(wú)毒無(wú)害的亞硫酸鹽和硫酸鹽，從而達(dá)到降低硫氧化物，凈化排放的目的。本發(fā)明的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為乳化油的制備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是降污減排效果和節(jié)油效果的命脈。不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的乳化油不具有工業(yè)使用價(jià)值和減排降耗功能。本發(fā)明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為1、分散相粒徑彡2.5μm2、分布率彡95%3、穩(wěn)定期彡180天4、W/0型具體實(shí)施例方式本發(fā)明結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)行詳細(xì)描述如下實(shí)施例1制備除硫助劑常溫條件下，將堿性金屬物Ca(OH)2溶解于水中做為除硫助劑，在帶有攪拌設(shè)備的耐酸堿的攪拌罐中至Ca(OH)2全部溶解；制備乳化油將上述除硫助劑Ca(OH)2與乳化添加劑投入動(dòng)靜一體化均質(zhì)乳化機(jī)，乳化添加劑為Na2C03、Na0H、司盤(pán)20與吐溫80的組合物，其重量份數(shù)比為Na2CO3NaOH司盤(pán)20吐溫80=204028，在80°C條件下進(jìn)行乳化處理，形成油包水型(W/0)乳化油，上述除硫助劑與乳化添加劑的重量份數(shù)比為2060；除硫?qū)⑸鲜鋈榛洼斎肴紵?，乳化油在燃燒過(guò)程中直接與重質(zhì)燃料產(chǎn)生的燃?xì)庵械腟O2發(fā)生中和反應(yīng)，根據(jù)重質(zhì)燃料的含硫量確定投入乳化油的量，直至重質(zhì)燃料中的硫全部生成無(wú)毒無(wú)害的亞硫酸鹽和硫酸鹽為止。實(shí)施例2所述的制備除硫助劑步驟中，所述的堿性金屬物為Na2O；所述的制備乳化油步驟中，乳化添加劑為Na2CO3NaOH司盤(pán)20吐溫80=51014;90°C條件下進(jìn)行乳化處理，除硫助劑與乳化添加劑的重量份數(shù)比為520，其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例3所述的制備除硫助劑步驟中，所述的堿性金屬物為Na2CO3；所述的制備乳化油步驟中，乳化添加劑為Na2CO3NaOH司盤(pán)20吐溫80=4055520;85°C條件下進(jìn)行乳化處理，除硫助劑與乳化添加劑的重量份數(shù)比為40100，其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例4所述的制備除硫助劑步驟中，所述的堿性金屬物為CaCO3和CaO；所述的制備乳化油步驟中，乳化添加劑為Na2CO3NaOH司盤(pán)20吐溫80=55519；除硫助劑與乳化添加劑的重量份數(shù)比為5100，其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例5所述的制備除硫助劑步驟中，所述的堿性金屬物為CaO、NaOH,Ca(OH)2；其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例6所述的制備除硫助劑步驟中，所述的堿性金屬物為Na2C03、Na20、CaCO3>CaO、NaOH、Ca(OH)20其它步驟同實(shí)施例1。本發(fā)明乳化油除硫化學(xué)反應(yīng)式1、氫氧化鈣吸收反應(yīng)和脫硫反應(yīng)Ca(OH)2+S02—CaSO3·1/2H20+1/2H20CaSO3·1/2Η20+1/202+3/2Η20—CaSO4·2H20氫氧化鈣與SO2直接反應(yīng)Ca(OH)2+S02—CaSO3·1/2H20+1/2H202、碳酸鈉、氫氧化鈉吸收脫硫反應(yīng)Na2C03+S02—Na2S03+C022Na0H+S02—Na2S03+H20Na2SO3進(jìn)一步吸收SO2轉(zhuǎn)變成NaHSO3Na2S03+S02+H20—2NaHS03生成物亞硫酸鈉通過(guò)窯爐內(nèi)不斷進(jìn)入的新鮮空氣O2，使之變成無(wú)害的硫酸鈉Na2SO3+1/202—Na2SO4亞硫酸鹽生產(chǎn)速度隨溫度升高而增快。其反應(yīng)活化能為153KJ/mol。CaO與SO2的反應(yīng)速度與CaO比表面積的二次方成正比。特別當(dāng)表面上有堿性離子存在時(shí)，離子的轉(zhuǎn)移速度和反應(yīng)活性都會(huì)增強(qiáng)。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理和化學(xué)平衡理論計(jì)算可知，脫硫劑粒徑越小，分布越均勻，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率越高、吸收速率越快，除硫效率越高。在此前提下，由于乳化油制備標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化、均質(zhì)化原則限定，乳化燃燒除硫技術(shù)完全符合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和化學(xué)平衡理論的全部條件。本發(fā)明經(jīng)浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)結(jié)果如下表窯爐廢氣監(jiān)測(cè)結(jié)果表二氧化硫排放削減率計(jì)算表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>結(jié)論監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，在正常相似工況條件下，技改前后二氧化硫排放消減率為56.2%；并且本發(fā)明可隨燃油含硫率高低而調(diào)配，以達(dá)能效平衡。權(quán)利要求工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝，其特征在于包括下述步驟制備除硫助劑常溫條件下，將堿性金屬物溶解于水中做為除硫助劑，帶有攪拌設(shè)備的耐酸堿的攪拌罐；制備乳化油將上述除硫助劑與乳化添加劑投入乳化機(jī)，在80℃-90℃條件下進(jìn)行乳化處理，形成油包水型(W/O)乳化油，上述除硫助劑與乳化添加劑的重量份數(shù)比為5-40∶20-100；除硫?qū)⑸鲜鋈榛洼斎肴紵?，乳化油在燃燒過(guò)程中直接與重質(zhì)燃料產(chǎn)生的燃?xì)庵械腟O2發(fā)生中和反應(yīng)，至生成無(wú)毒無(wú)害的亞硫酸鹽和硫酸鹽為止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝，其特征在于所述的堿性金屬物為Na2C03、Na2O,CaCO3>CaO、NaOH、Ca(OH)2中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝，其特征在于所述的乳化添加劑為Na2C03、NaOH、司盤(pán)20與吐溫80的組合物，其重量份數(shù)比為Na2CO3NaOH司盤(pán)20吐溫80=5-4010-551-54-204.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝，其特征在于所述的乳化機(jī)為動(dòng)靜一體化均質(zhì)乳化機(jī)。全文摘要本發(fā)明涉及一種工業(yè)重質(zhì)燃料乳化燃燒除硫工藝，包括制備除硫助劑、制備乳化油及除硫步驟；本發(fā)明設(shè)備投資小，除硫效率高，運(yùn)行成本低，反應(yīng)轉(zhuǎn)化快而徹底；脫硫劑利用率高，脫硫劑加入量可隨燃油含硫率高低而調(diào)配，以達(dá)能效平衡；反應(yīng)生成物對(duì)燒結(jié)、熔化產(chǎn)品質(zhì)量有益無(wú)害，尤其對(duì)玻璃熔液，可減少助熔劑和澄清劑用量。文檔編號(hào)B01F3/08GK101805645SQ201010141510公開(kāi)日2010年8月18日申請(qǐng)日期2010年4月8日優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日發(fā)明者華常鑫,吳忠福,廖安奉,李洪生,王金松,顧加強(qiáng),顏克文申請(qǐng)人:浙江中贏節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?