[發明專利]一種應用于水泥廠的脫硫催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110386966.3
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113101978B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 龍成;苗娜;曾賜福
• 申請（專利權）人: 上海三融環保工程有限公司;上海三橙新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01D53/86;B01D53/50
• 代理公司: 上海市匯業律師事務所 31325
• 代理人: 王函

本發明公開了一種應用于水泥廠的脫硫催化劑，由含有至少如下種類的原材料制成：聚乙二醇10?20份，丙胺和丁胺共5?10份，N?甲基二乙醇胺5?10份，硫代硫酸鈉5?10份，碳酸鹽和硫酸鹽共5?10份，水40?70份；所述份為重量份。本發明還公開了該脫硫催化劑的制備方法。本發明的脫硫催化劑的使用系統簡單，低投入、低成本、低能耗，建設成本低，反應速度快，效率高，運行成本是其它脫硫技術的1/3，無副產物，尤其適用于水泥生產線二氧化硫的脫除。

技術領域

本發明屬于催化劑材料領域，特別涉及一種應用于水泥廠的脫硫催化劑；此外，本發明還涉及該脫硫催化劑的制備方法。

背景技術

水泥生產過程中硫的來源主要有兩個途徑，一是來源于原料，二是來源于燃料。生料含有的硫分為有機硫、硫化物和硫酸鹽。

有機硫為硫的有機化合物；硫化物主要為FeS₂及少量的PbS、ZnS；硫酸鹽主要有CaSO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄。在預熱器系統內，物料溫度小于200℃時，有機硫氧化成SO₂，而在物料溫度為400-600℃時，FeS₂被氧化，生成Fe₂O₃和SO₂。有機硫和硫化物氧化生成的SO₂隨煙氣通過上部預熱器至生料磨和預熱器，在此過程中，SO₂與CaCO₃作用，生成CaSO₃和CO₂。在預熱器系統內，有機硫和硫化物氧化生成的SO₂，通常有50-55％與CaCO₃作用，剩下的45-50％的SO₂排出預熱器系統。

在原料磨、袋收塵系統，仍有一定量的SO₂與CaCO₃作用，生料磨中石灰石(CaCO₃)持續產生新鮮表面，同時粉料有較長的停留時間；另外生料磨中氣體溫度通常已經降到200℃以下，因此相對濕度較高。盡管較低溫度會降低脫硫反應速率，但考慮到參與反應的物料擁有巨大的反應面積、較長的停留時間，同時水蒸氣也會促進脫硫反應進行，生料磨中硫的脫除率還是很可觀的。

燃料中的硫的存在形式和原料中的一樣，有硫化物、硫酸鹽還有有機硫。燃料在分解爐或者回轉窯燃燒生成SO₂，在分解爐存在大量的活性CaO，同時分解爐的溫度正是脫硫反應發生的最佳范圍，因此燒成帶產生的SO₂氣體可以在分解爐被CaO吸收或者在過渡帶和燒成帶與堿結合生成硫酸鹽。部分硫酸鹽在熟料煅燒過程中，若存在還原氣氛則與C作用，分解放出SO₂，然后又被重新吸收生成硫酸鹽，形成硫循環；而未被分解的硫酸鹽則成為熟料組分。也就是說正常情況下，燃料中的硫很少會影響到硫的排放。但是以下這些情況下會出現例外：

(1)燃料的燃燒是在還原狀況下進行的；

(2)生料易燒性很差，燒成帶溫度被提得很高；

(3)硫堿比明顯偏高。

目前國標二氧化硫排放限值為200mg/Nm³，重點地區按照100mg/Nm³，個別地區按照20mg/Nm³執行，因此，當原料硫較高時，二氧化硫在生料磨停機時很容易超標，因此對于這類水泥廠脫硫就迫在眉睫。

發明內容

為了避免二氧化硫超標，尤其是避免在生料磨停機時二氧化硫超標，本發明提供了一種應用于水泥廠的脫硫催化劑。具體方案如下：一種應用于水泥廠的脫硫催化劑，由含有至少如下種類的原材料制成：聚乙二醇10-20份，丙胺和丁胺共5-10份，N-甲基二乙醇胺5-10份，硫代硫酸鈉5-10份，碳酸鹽和硫酸鹽共5-10份，水40-70份；所述份為重量份。