本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水泥窯煙氣用催化脫硫水劑。
背景技術(shù)：
由于石灰石礦脈縱深廣，通常伴生有黃鐵礦等含硫礦物，有的水泥廠使用的石灰石硫含量變化較大，有時候高達0.2％以上；為了響應(yīng)政府的環(huán)保號召，有的水泥廠還增加了垃圾焚燒、城市污泥、廢舊輪胎等，這些燃原材料中硫含量有的高達1％以上；隨著水泥市場行情走低，加之有時候煤炭價格上漲，為節(jié)約成本有的水泥廠不得不使用高硫煤，其硫含量高達3％以上。從而導(dǎo)致水泥窯煙氣中so2排放濃度可能嚴重超標(>200mg/nm3)。根據(jù)《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(gb4915-2013)、《水泥窯協(xié)同處置廢物污染控制標準》(gb30485-2013)規(guī)定水泥窯煙氣中so2排放濃度≤200mg/nm3，單位熟料排放量需<0.6kg/t。而個別省份如廣東、山東等《水泥工業(yè)企業(yè)大氣污染物排放標準》(db44/818-2010)規(guī)定水泥窯煙氣中so2濃度≤100mg/nm3，有的地方標準甚至要求水泥窯煙氣中so2濃度≤50mg/nm3。如果采用傳統(tǒng)的煙氣脫硫方法，在煙氣末端增加濕法脫硫裝置會大大增加運行成本，而且需要占用大量的用地面積。因此，有效解決水泥廠so2排放超標的問題，不僅有利于水泥廠正常生產(chǎn)，節(jié)約成本，還能減少大氣污染物so2的排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種水泥窯煙氣用催化脫硫水劑，采用尿素、碳酸鈉或碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀、高錳酸鉀等為原料加工而成，具有使用簡便、固硫效率較高、占地面積小、設(shè)備投資小、運行成本適宜、能耗低等優(yōu)點。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種水泥窯煙氣用催化脫硫水劑，由如下組分及其質(zhì)量百分比混合而成：尿素或氨水1％～10％、碳酸鈉或碳酸鉀1％～10％、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀0.5％～5％、高錳酸鉀0.001％～0.1％、偏硼酸鈉3％～5％、余量為自來水。
根據(jù)以上方案，由如下組分及其質(zhì)量百分比混合而成：尿素或氨水5％～8％、碳酸鈉或碳酸鉀5％～8％、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀2％～3％、高錳酸鉀0.05％～0.06％、偏硼酸鈉4％～4.5％、余量為自來水。
本發(fā)明的反應(yīng)原理為：
采用高錳酸鉀作強氧化劑，加快了二氧化硫氧化成三氧化硫，反應(yīng)方程式：
2so2+o2＝2so3；
采用氨基(尿素或氨水)和偏硼酸鈉作聯(lián)合催化劑，二者共同使用時能極大加快三氧化硫的吸收，反應(yīng)方程式：
co(nh2)2(尿素)+h2o+so3＝co(nh2)2·h2so4
2nabo2+co(nh2)2·h2so4+2h2o＝2h3bo3+na2so4+co(nh2)2
2h3bo3+co(nh2)2＝2bn+co2↑+5h2o；
在加有高猛酸鉀的水溶液中碳酸鈉或碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀對二氧化硫的吸收更快，反應(yīng)方程式：
2na2co3+2so2+o2＝2na2so4+2co2
2k2co3+2so2+o2＝2k2so4+2co2
4nahco3+2so2+o2＝2na2so4+4co2+2h2o
4khco3+2so2+o2＝2k2so4+4co2+2h2o；
最終將二氧化硫固熔到水泥熟料中去。整個固硫過程不產(chǎn)生二次污染，無廢氣廢水廢渣排放，真正實現(xiàn)了綠色環(huán)保、真正意義上的節(jié)能減排。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的產(chǎn)品采用氨基、偏硼酸鈉作聯(lián)合催化劑，高錳酸鉀作氧化劑，碳酸鈉、碳酸氫鉀等作為固硫反應(yīng)基，只需將物質(zhì)加工成脫硫劑，然后攪拌溶解在水中即可，加工簡單；產(chǎn)品存放在儲倉，如果應(yīng)用在水泥窯，則將產(chǎn)品隨水泥生料一起加入窯中，只需要一個簡單的儲罐及精準的計量輸送控制系統(tǒng)即可，不用額外修建大型的設(shè)備，占地面積小，設(shè)備投資小，運行成本適宜，能耗低，固硫效率較高，煙氣出口中so2濃度低，固硫過程不產(chǎn)生二次污染，無廢氣廢水廢渣排放，綠色環(huán)保；產(chǎn)品還能應(yīng)用于鋼鐵火電廠鍋爐的煙氣脫硫。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。
實施例1：
本發(fā)明提供一種水泥窯煙氣用催化脫硫水劑，由如下組分及其質(zhì)量百分比混合而成：尿素6％、碳酸鈉8％、碳酸氫鈉3％、高錳酸鉀0.05％、偏硼酸鈉4％、余量為自來水。
將本實施例產(chǎn)品在河南天瑞水泥廠新型干法水泥生產(chǎn)線上使用，在開立磨期間，加脫硫水劑之前so2濃度實際監(jiān)測結(jié)果為830mg/nm3，添加脫硫劑20min后，煙氣中so2實際排放濃度降低至100mg/m3以下。
實施例2：
本發(fā)明提供一種水泥窯煙氣用催化脫硫水劑，由如下組分及其質(zhì)量百分比混合而成：尿素4％、碳酸鉀9％、碳酸氫鉀5％、高錳酸鉀0.1％、偏硼酸鈉5％、余量為自來水。
將本實施例產(chǎn)品在四川紅獅水泥廠新型干法水泥生產(chǎn)線上使用，在開立磨期間，加脫硫水劑之前so2濃度實際監(jiān)測結(jié)果為570mg/nm3，添加脫硫劑20min后，煙氣中so2實際排放濃度降低至100mg/m3以下。
實施例3：
本發(fā)明提供一種水泥窯煙氣用催化脫硫水劑，由如下組分及其質(zhì)量百分比混合而成：尿素3％、碳酸鈉10％、碳酸氫鈉2％、高錳酸鉀0.08％、偏硼酸鈉3％、余量為自來水。
將本實施例產(chǎn)品在貴州西南水泥廠新型干法水泥生產(chǎn)線上使用，在開立磨期間，加脫硫水劑之前so2濃度實際監(jiān)測結(jié)果為430mg/nm3，添加脫硫劑20min后，煙氣中so2實際排放濃度降低至100mg/m3以下。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當理解：可以對本發(fā)明進行修改或者同等替換，但不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改和局部替換均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。