本發(fā)明涉及環(huán)保技術領域，具體涉及一種水泥窯煙氣用催化固硫粉劑。
背景技術：
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)境質量。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種水泥窯煙氣用催化固硫粉劑，采用氨基、硼砂作催化劑，高錳酸鉀作氧化劑，氧化鈣等作為固硫反應基，具有使用簡便、固硫效率較高、占地面積小、設備投資小、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)明采用的技術方案如下：
一種水泥窯煙氣用催化固硫粉劑，由如下組分及其質量百分比混合而成：氫氧化鈣50％～60％、氧化鈣15％～25％、硼砂0.5％～2％、尿素6％～9％、氫氧化鈉3％～5％、氫氧化鋇2％～4％、高錳酸鉀1％～3％。
根據(jù)以上方案，所述固硫粉劑用于水泥窯固硫(脫硫)，所述固硫粉劑的添加量為水泥生料質量的0.04％～0.3％。
本發(fā)明的反應原理為：
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，反應方程式：
2so2+o2＝2so3；
采用氨基(尿素提供)和硼砂作聯(lián)合催化劑，二者共同使用時能極大加快三氧化硫的吸收，反應方程式：
co(nh2)2(尿素)+h2o+so3＝co(nh2)2·h2so4
na2b4o7(硼砂)+co(nh2)2·h2so4+5h2o＝4h3bo3+na2so4+co(nh2)2
2h3bo3+co(nh2)2＝2bn+co2↑+5h2o；
氧化鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鋇在較高煙氣溫度中(>78℃)失去全部結晶水，新生態(tài)ba(oh)2的羥基活性極強，極易吸收三氧化硫，而且生成的baso4分解溫度極高，高溫下的熱穩(wěn)定性很好，很難分解，反應方程式：
ba(oh)2+so3＝baso4+h2o
2na(oh)+so3＝na2so4+h2o
ca(oh)2+so3＝caso4+h2o
cao+so3＝caso4；
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，以廢治廢，實現(xiàn)了真正意義上的節(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、硼砂作催化劑，高錳酸鉀作氧化劑，氧化鈣等作為固硫反應基，只需將物質混合均勻即可得到，加工簡單；產(chǎn)品存放在固硫劑儲倉，如果應用在水泥窯，則將該固硫劑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備，占地面積小，設備投資小，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)品還能應用于鋼鐵火電廠鍋爐的煙氣脫硫。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明的技術方案進行說明。
實施例1：
本發(fā)明提供一種水泥窯煙氣用催化固硫粉劑，由如下組分及其質量百分比混合而成：氫氧化鈣60％、氧化鈣18％、硼砂2％、尿素9％、氫氧化鈉5％、氫氧化鋇4％、高錳酸鉀2％。
將本實施例產(chǎn)品在貴州賽德水泥廠新型干法水泥生產(chǎn)線上使用，添加量為水泥生料質量的0.2％，在開立磨期間，加固硫劑之前so2濃度實際監(jiān)測結果為470mg/nm3，添加脫硫劑15min后，煙氣中so2實際排放濃度降低至50mg/m3以下，能滿足最嚴的地方排放濃度限值。
實施例2：
本發(fā)明提供一種水泥窯煙氣用催化固硫粉劑，由如下組分及其質量百分比混合而成：氫氧化鈣56％、氧化鈣24％、硼砂1.5％、尿素7.5％、氫氧化鈉5％、氫氧化鋇3％、高錳酸鉀3％。
將本實施例產(chǎn)品在內江威遠水泥廠新型干法水泥生產(chǎn)線上使用，添加量為水泥生料質量的0.1％，在開立磨期間，加固硫劑之前so2濃度實際監(jiān)測結果為360mg/nm3，添加脫硫劑15min后，煙氣中so2實際排放濃度降低至50mg/m3以下，能滿足最嚴的地方排放濃度限值。
實施例3：
本發(fā)明提供一種水泥窯煙氣用催化固硫粉劑，由如下組分及其質量百分比混合而成：氫氧化鈣53％、氧化鈣25％、硼砂2％、尿素9％、氫氧化鈉5％、氫氧化鋇4％、高錳酸鉀2％。
將本實施例產(chǎn)品在貴州賽德水泥廠新型干法水泥生產(chǎn)線上使用，添加量為水泥生料質量的0.3％，在開立磨期間，加固硫劑之前so2濃度實際監(jiān)測結果為780mg/nm3，添加脫硫劑15min后，煙氣中so2實際排放濃度降低至50mg/m3以下，能滿足最嚴的地方排放濃度限值。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的相關技術人員應當理解：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涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍內。