[发明专利]一种用于水泥生产过程中的液态固硫剂

说明书

本发明涉及一种用于水泥生产过程中的液态固硫剂及其制备方法，属于能源化工材料技术领域。其原料组成为：尿素20～40％，氨水0.5～2％，氯化亚铁0.1～1％，螯合剂0.5～3％，分散剂5～15％，催化剂0.1～0.5％，余量为水，总量100％，所述百分比均为质量百分比。所述的液态固硫剂的制备是先将尿素溶解，再依次加入螯合剂、氧化剂、分散剂等配制成均匀、稳定的溶液。本发明液态固硫剂具有成本低、稳定、环保、长期有效、工艺简单等优点，可以有效起到脱硫脱硝和降低二氧化硫、氮氧化物排放的作用。

技术领域

本发明涉及能源化工材料技术领域，更涉及一种液态固硫剂及其制备方法。

背景技术

水泥窑系统中的硫是由原料和燃料带原料中的硫以有机硫化物硫化物(简单硫化物或者复杂硫化物如硫铁矿)或者硫酸盐的形式存在，单质硫可以忽略不计。而水泥窑系统中的氮一部分是原料中的氮，主要来源于矿石沉积的含氮化合物，其含氮量一般在20～100ppm，另一部分是燃料中的氮，主要为有机氮，其含量一般在0.5～2.5％。

原料中存在的硫酸盐在预热器系统通常不会形成SO₂气体，大体上都会进入窑系统。其中一部分硫酸盐会在窑内高温带发生分解，生成的SO₂气体随窑气向窑尾运动，在到达最低两级预热器等温度较低区域时，冷凝在温度较低的生料上，并随生料沉集一起进入窑内形成一个在预热器和窑之间的循环，而未分解的硫酸盐则会随着熟料离开窑系统。原料中以其他形式存在的硫(主要以硫化物形式存在)，则会在300～600℃被氧化生成SO₂气体，主要发生在五(四)级预热器的第二级旋风筒或者六级预热器的第三级旋风筒原料中带入的硫氧化产生的SO₂，在通过上级旋风筒时会被部分吸收，其余则随废气一道从预热器排出，如果废气用于烘干原料，则SO₂在原料中进一步被吸收，在温度低于60℃的情况下，CaCO₃对SO₂的吸收效率要远低于CaO。而上面两级预热器中CaCO₃分解率极低，仅有少量CaO被烟气从温部分带上去，因此吸效率很低，再加上此时湿度较低以及排政航的停留时间较短，SO₂排放农度可能很高。如果存在有机硫化物，其氧化行为与硫铁矿接近。

我国对水泥SO₂和氮氧化物的排放按照GB 4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》中规定，水泥企业对SO₂排放浓度要求小于200mg/m³,对氮氧化物排放浓度要求小于400mg/m³。我国众多水泥企业的SO₂和氮氧化物减排任务十分艰巨，因此，需开发出一种高效、价廉、真正稳定能够长期有效的水泥固硫剂，激发生料脱硫活性，提高脱硫效率。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明的第一个方面提供了一种液态固硫剂，原料至少包括，尿素20～40％，氨水0.5～2％，氯化亚铁0.1～1％，螯合剂0.5～3％，分散剂5～15％，催化剂 0.1～0.5％，余量为水，总量100％，所述百分比均为质量百分比。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述螯合剂为EDTA-2Na、EDTA-4Na中的一种或两种混合。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述分散剂为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种混合。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述催化剂为氧化钕、氧化钇中的一种或两种混合。

本发明的第二个方面提供了一种所述液态固硫剂的制备方法，步骤至少包括：按照配方比例，先将尿素溶解，再依次加入氨水、螯合剂、氯化亚铁、分散剂、催化剂，常温搅拌均匀，即得所述液体固硫剂。