1.本发明涉及一种烟气钠基干法脱硫剂及其制备方法和用途，属于化工技术领域。
背景技术：2.在焦化、烧结、耐火材料、垃圾焚烧、燃气锅炉等行业，干法脱硫工艺具有优越的行业 适应性。干法脱硫工艺在焦化行业可以保持烟筒热备，安全运行；在耐火材料行业，运行可 靠，无废水排放；在垃圾焚烧行业，达标排放的保底措施；在燃煤发电行业，脱硝前有效脱 除so3；在燃气锅炉行业，高效脱硫，无腐蚀，无废水排放。
3.烟气干法脱硫剂的种类较多，相较于其他(如钙、镁等)干法脱硫剂，碳酸氢钠作为目 前最高效的干法脱硫剂，为各行业普遍接受，形成了碳酸氢钠干法脱硫工艺的广泛应用。碳 酸氢钠干法脱硫工艺最佳热解反应温度条件：120～180℃，在高温条件下碳酸氢钠热解膨胀， 表面改性，反应界面大幅增加。实践证明使用碳酸氢钠作为脱硫剂时，净化后的烟气so2含 量受原烟气so2含量波动影响小，可稳定控制在系统设定的排放水平上。而采用其他脱硫剂， 例如氢氧化钙，受钙盐较低的反应效率限制，净化后的烟气so2含量受原烟气so2含量波动 而波动，不能稳定控制so2的排放水平。
4.相对于钙、镁脱硫剂，碳酸氢钠价格昂贵，并且分子中仅有一个钠原子，脱硫当量低， 使用成本高。工业级的碳酸氢钠为片状，粒径大，脱硫效率受限，脱硫中需要加工磨制，磨 制设备负荷大，能耗高，是干法脱硫系统的脆弱点，系统故障多发于此。碳酸氢钠经磨制后 粒径仍大，非脱硫剂循环脱硫系统使用中，过量系数在120％以上，利用率低，成本进一步增 加。此外，碳酸氢钠高效脱硫须前置烟气高温热解过程，比表面积成倍增加后，才能更有效 进行气-固反应脱除so2。由于碳酸氢钠干法脱硫经过高温(130℃及以上)热解过程，对烟 气温度要求严格，必须要130℃以上才能热解膨胀，低于100℃脱硫，热解过程不充分，脱硫 效果变差，难于保证排放达标，脱硫剂利用率下降严重。
5.碳酸钠分子有2个钠原子，其脱硫当量(单位质量脱硫剂完全反应脱除的so2的量)是 碳酸氢钠的1.585倍，而其市场价格与碳酸氢钠也相当，是更具经济性的钠基脱硫剂。但由 于碳酸钠本身不具有在高温烟气中热解膨胀性质，无法利用热解过程来增加比表面积，强化 脱硫气-固反应，故用于干法脱硫效果很差，目前只作为湿法或半干法脱硫剂使用。但在湿法、 半干法脱硫应用场境中，碳酸钠的经济性又低于可替代的钙基、镁基脱硫剂。如果深度粉碎 碳酸钠，形成5微米及以下的亚微米级超细颗粒，会严重粘贴管道及磨机，根本无法直接应 用于现有的干法脱硫系统。
6.另外，干法脱硫受限于气-固反应低效的特性，要达到越来越高的排放指标，对脱硫剂本 身的反应活性，必然提出更高的要求。相关使用和技术服务行业迫切地需要寻找活性更高， 成本更低的干法脱硫剂。
7.林广成,赵红超,杜再旺,等.焦炉烟气na2co3干法脱硫技术的应用[j].甘肃冶金,2018, v.40；no.176(03):101-102.公开了一种用碳酸钠脱硫的方法，其将so2与雾化的碳酸钠水溶液反 应，本质上是需要将so2用水吸收后再与na2co3反应，属于湿法脱硫的原理。
由于其脱硫 过程中仍需喷入大量的水溶液，本质上仍属于半干法脱硫工艺，且造成烟气温度下降大，并 不适于很多众多需要干法脱硫或对烟气温度有要求的行业，也不可能在现有的、已经建成且 实际运行中的大量干法脱硫系统中使用。
技术实现要素：[0008]
本发明要解决的第一个问题是提供一种新的钠基干法脱硫剂。
[0009]
为解决本发明的第一个技术问题，所述钠基干法脱硫剂包括粒度10μm以下的钠盐一次 粒子组成的粒度1～10mm的二次粒子；所述钠盐为碳酸钠。
[0010]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度＜5μm。
[0011]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度为0.1～3μm。
[0012]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度为0.1～1μm。
[0013]
所述钠盐一次粒子的制备方法包括但不限于：将所述钠盐通过高速气流粉碎设备得到。 所述钠盐一次粒子的制备方法包括但不限于：将所述钠盐或钠盐混合物的水溶液喷雾进入高 温空气中干燥得到。
[0014]
在一种具体实施方式中，所述二次粒子的粒度为3～5mm。
[0015]
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种上述钠基干法脱硫剂粗颗粒的制备方法。
[0016]
为解决本发明的第二个技术问题，所述的钠基干法脱硫剂粗颗粒的制备方法包括：将此 粒度＜10μm的钠盐一次粒子造粒得到粒度1～10mm的二次粗颗粒。
[0017]
例如可将粒度0.1～5μm的钠盐细微颗粒通过挤压造粒设备得到粒度1～10mm的二次粗 颗粒。详见附图5。
[0018]
例如，将粒度0.1～5μm的钠盐细微颗粒通过滚动造粒设备得到粒度1～10mm的二次粗 颗粒。
[0019]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度＜5μm，优选为0.1～3μm，更优选 0.1～1μm。
[0020]
所述钠盐一次细微颗粒的制备方法包括喷雾干燥、超细研磨和高音速气流粉碎等各类超 细粉碎方法。无论使用何种物理的或/和化学的方法取得的一次细微粉末，如进一步进行二次 造粒成型，均在本专利保护范围内。
[0021]
本发明要解决的第三个技术问题是提供一种钠基干法脱硫剂的应用方法。
[0022]
为解决本发明的第三个技术问题，所述的方法包括将上述的钠基干法脱硫剂或上述方法 制备得到的钠基干法脱硫剂用于干法脱硫。
[0023]
在一种具体实施方式中，所述干法脱硫的温度t≥80℃，优选80℃≤t＜100℃。与现有 的干法钠基脱硫剂脱硫中要求烟气达130℃以上高温相比，具有更大的温度适用范围。
[0024]
有益效果：
[0025]
(1)本发明的脱硫剂脱硫活性高，可稳定达到国家排放指标并具有宽泛的工程操作裕度。
[0026]
(2)本发明的脱硫剂对烟气温度要求低，可适用于低至80℃的烟气，脱硫剂应用范围 更广，相对于现有对烟气温度要求严格的脱硫剂，在低温烟气脱硫应用中能节省大量的
烟气 升温成本，同时不担心烟气温度波动对脱硫效果的影响，脱硫系统运行更加平稳，易于操作 和控制。
[0027]
(3)提高脱硫剂利用率，实际使用中可减少过量系数10～30％。
[0028]
(4)成本低，与现有的使用碳酸氢钠进行干法脱硫相比，本发明的脱硫剂直接成本减少 20％以上，相较于现有主流干法脱硫剂更好的经济性。
[0029]
(5)本发明的制备方法简单，应用时干法脱硫系统磨机工作负荷大大降低，磨机仅起分 散流态化作用，可节约脱硫系统运行电费并延长干法脱硫系统磨机使用寿命。
附图说明
[0030]
图1为现有的800目磨制碳酸氢钠脱硫剂放大1000倍sem图；
[0031]
图2为本发明实施例1制备得到的脱硫剂一次粒子放大2000倍sem图；
[0032]
图3为现有的800目磨制碳酸氢钠脱硫剂放大5000倍sem图；
[0033]
图4为本发明实施例1制备得到的脱硫剂一次粒子放大20000倍sem图；
[0034]
图5为本发明实施例1制备得到的脱硫剂二次粒子。
具体实施方式
[0035]
为解决本发明的第一个技术问题，所述钠基干法脱硫剂包括粒度10μm以下的钠盐一次 粒子组成的粒度1～10mm的二次粒子；所述钠盐为碳酸钠。
[0036]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度＜5μm。
[0037]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度为0.1～3μm。
[0038]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度为0.1～1μm。
[0039]
所述钠盐一次粒子的制备方法包括但不限于：将所述钠盐通过高速气流粉碎设备得到。 所述钠盐一次粒子的制备方法包括但不限于：将所述钠盐或钠盐混合物的水溶液喷雾进入高 温空气中干燥得到。
[0040]
在一种具体实施方式中，所述二次粒子的粒度为3～5mm。
[0041]
为解决本发明的第二个技术问题，所述的钠基干法脱硫剂的制备方法包括：将此粒度＜ 10μm的钠盐一次粒子造粒得到粒度1～10mm的二次粗颗粒。
[0042]
造粒的方法可以为现有的常规造粒方法，例如挤压造粒、滚动造粒等。
[0043]
例如可将粒度0.1～5μm的钠盐细微颗粒通过挤压造粒设备得到粒度1～10mm的二次粗 颗粒。详见附图5。
[0044]
例如，将粒度0.1～5μm的钠盐细微颗粒通过滚动造粒设备得到粒度1～10mm的二次粗 颗粒。
[0045]
在一种具体实施方式中，所述钠盐一次粒子的粒度＜5μm，优选为0.1～3μm，更优选 0.1～1μm。
[0046]
在一种具体实施方式中，所述钠盐粉末的制备方法包括：将所述钠盐的水溶液通过喷雾 干燥得到。
[0047]
所述钠盐一次细微颗粒的制备方法包括喷雾干燥、超细研磨和高音速气流粉碎等各类超 细粉碎方法。无论使用何种物理的或/和化学的方法取得的一次细微粉末，如进一步进行二次 造粒成型，均在本专利保护范围内。
[0048]
为解决本发明的第三个技术问题，所述的方法包括将上述的钠基干法脱硫剂或上述方法 制备得到的钠基干法脱硫剂用于干法脱硫。
[0049]
在一种具体实施方式中，所述干法脱硫的温度可低至t≥80℃，优选80℃≤t＜100℃。
[0050]
本发明的脱硫剂工作温度可以与现有的碳酸氢钠一样，也可以为比现有更低的脱硫温度 80℃≤t＜100℃，脱硫剂应用范围更广，节省某些低温烟气干法脱硫烟气升温成本，同时不 担心烟气温度波动对脱硫效果的影响。
[0051]
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所 述的实施例范围之中。
[0052]
实施例1
[0053]
脱硫剂一次细微颗粒的制备：将碳酸钠配制成饱和溶液，添加抗团聚组份，喷雾进热空 气，得到粒度0.1～3μm的粉末。将得到的粉末进行挤压造粒，得到粒度1～10mm的脱硫剂。
[0054]
制备得到的脱硫剂一次粒子sem图如图2和4所示，现有的碳酸氢钠脱硫剂的sem图 如图1和3所示。由图可见，本发明的脱硫剂的微观结构球形度更好，现有的碳酸氢钠脱硫 剂为尺寸更大的片状颗粒。
[0055]
挤压造粒制备的脱硫剂二次颗粒如图5所示。
[0056]
将实施例1的二次粒子脱硫剂和现有的800目的碳酸氢钠脱硫剂分别用于某钢厂焦化烟气脱 硫。脱硫烟气量：60万nm3，烟气温度100～120℃，烟气中硫含量150～260mg/nm3，控 制出脱硫后口处so2≤30mg/nm3。脱硫剂用量对比如下表1所示：
[0057]
表1脱硫剂用量对比
[0058][0059]
将实施例1的脱硫剂和现有的800目的脱硫剂(碳酸氢钠)分别用于某钢厂焦化烟气脱 硫。
[0060]
将实施例1制备得到的脱硫剂用于脱60万nm3烟气，烟气中硫含量150～260mg/nm3， 烟气温度100～120℃，控制出脱硫后口处so2≤30mg/nm3。不同用量的脱硫剂脱硫效果如 表2所示：
[0061]
表2不同用量的脱硫剂脱除效果
[0062]
技术特征：1.烟气钠基干法脱硫剂，其特征在于，所述钠基干法脱硫剂包括粒度10μm以下的钠盐一次粒子组成的粒度1～10mm的二次粒子；所述钠盐为碳酸钠。2.根据权利要求1所述的钠基干法脱硫剂，其特征在于，所述钠盐一次粒子的粒度＜5μm。3.根据权利要求1或2所述的钠基干法脱硫剂，其特征在于，所述钠盐一次粒子的粒度为0.1～3μm。4.根据权利要求1或2所述的钠基干法脱硫剂，其特征在于，所述钠盐一次粒子的粒度为0.1～1μm。5.根据权利要求1或2所述的钠基干法脱硫剂，其特征在于，所述二次粒子的粒度为3～5mm。6.如权利要求1～5任一项所述的钠基干法脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将粒度＜10μm的钠盐一次粒子造粒得到粒度1～10mm的二次粗颗粒。7.根据权利要求6所述的钠基干法脱硫剂一次细微颗粒的制备方法，其特征在于，所述钠盐一次粒子的粒度＜5μm。8.根据权利要求6所述的钠基干法脱硫剂一次细微颗粒的制备方法，其特征在于，所述钠盐一次粒子的粒度为0.1～3μm，优选0.1～1μm。9.如权利要求1～6任一项所述钠基干法脱硫剂或权利要求7～8任一项所述的钠基干法脱硫剂的制备方法制备得到的钠基干法脱硫剂在干法脱硫中的应用。10.根据权利要求9所述的钠基干法脱硫剂在干法脱硫中的应用，其特征在于，所述干法脱硫的应用温度t≥80℃，优选的应用温度为100℃≤t＜130℃。
技术总结本发明涉及一种烟气钠基干法脱硫剂及其制备方法和用途，属于化工技术领域。本发明的钠基干法脱硫剂包括粒度10μm以下的钠盐一次粒子组成的粒度1～10mm的二次粒子；所述钠盐为碳酸钠。本发明的脱硫剂脱硫活性高，可稳定达到国家排放指标并具有更宽泛的工程操作裕度；脱硫过程对烟气温度要求更低，可运用于较低温度烟气脱硫，拓宽了钠法干法脱硫的应用温度范围；实际使用中可减少过量系数10～30％，脱硫药剂成本减少20％以上；本发明的制备方法简单，应用时干法脱硫系统磨机工作负荷大大降低，磨机仅起对脱硫剂进行分散及流态化作用，降低脱硫系统运行电费并延长干法脱硫系统磨机使用寿命。机使用寿命。机使用寿命。
技术研发人员：章春 陈俊 章卫清
受保护的技术使用者：成都市真璞科技有限公司
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
