阅读说明：本技术 一种新型干法水泥窑高效催化脱硫材料及其生产方法 (Novel dry-process cement kiln efficient catalytic desulfurization material and production method thereof ) 是由 钟读乐 孙彦民 南军 曲晓龙 李世鹏 苏少龙 孟广莹 马月谦 曾贤君 张利杰 冯 于 2020-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于新型干法水泥窑的高效催化脱硫材料及其生产方法。本发明方法现奖各催化剂依次充分溶解后得到复合催化剂,其中复合催化剂溶液组分及组分质量含量为2-5w％的蔗糖,0.5-1w％的硝酸铁,0.2-0.5w％的硝酸铈,0.3-0.8w％的硝酸镧,0.5-1.0w％的硝酸锰,剩余为水；再将生石灰和复合催化剂溶液通过三级消解池进行消解,其中一级消解池内生石灰与复合催化剂的质量比例为1：0.43-0.47,依次经过二级和三级消解反应,经过三级充分消解后,利用旋风分离器筛分出目数大于325目的产品即为高效催化脱硫材料。本发明一种用于新型干法水泥窑的高效催化脱硫材料,充分利用各元素在氢氧化钙的原位催化作用,提高氢氧化钙与二氧化硫的反应速率和效率,达到高效催化脱硫的目的。(The invention discloses a high-efficiency catalytic desulfurization material for a novel dry-process cement kiln and a production method thereof. According to the method, all catalysts are fully dissolved in sequence to obtain the composite catalyst, wherein the mass content of the components of the composite catalyst solution is 2-5 w% of sucrose, 0.5-1 w% of ferric nitrate, 0.2-0.5 w% of cerium nitrate, 0.3-0.8 w% of lanthanum nitrate, 0.5-1.0 w% of manganese nitrate, and the balance of water; and digesting the quicklime and the composite catalyst solution through a three-stage digestion tank, wherein the mass ratio of the quicklime to the composite catalyst in the one-stage digestion tank is 1: 0.43 to 0.47, and performing secondary and tertiary digestion reaction in sequence, and after the third-stage full digestion, screening out a product with the mesh number larger than 325 meshes by using a cyclone separator, namely the high-efficiency catalytic desulfurization material. The invention relates to a high-efficiency catalytic desulfurization material for a novel dry-process cement kiln, which fully utilizes the in-situ catalytic action of each element in calcium hydroxide, improves the reaction rate and efficiency of the calcium hydroxide and sulfur dioxide, and achieves the aim of high-efficiency catalytic desulfurization.)

一种新型干法水泥窑高效催化脱硫材料及其生产方法

技术领域

本发明涉及水泥添加剂领域，特别是一种新型干法水泥窑高效催化脱硫材料 及其生产方法。

背景技术

目前山东、广东等省执行的《水泥工业企业大气污染物排放标准》 (DB44/818-2010)规定水泥窑烟气二氧化硫浓度≤100mg/Nm³，河南省实行超 低排放标准要求二氧化硫浓度≤35mg/Nm³，随着环保要求的日益严格，水泥窑 烟气中二氧化硫的浓度要求逐步降低，各水泥企业将面临严峻的考验。因此，解 决新型干法水泥窑二氧化硫排放的问题，成为企业的头等大事。

目前，二氧化硫的治理方法主要有氨法、湿式钙法、复合脱硫等。 CN206474005U公开了一种水泥窑烟气脱硫塔，采用湿式钙法，该塔采用了流量 不同的多路喷淋循环管路，使浆液循环泵流量可调，降低了企业的运行成本。 CN205308125U公开了一种水泥窑烟气氨法脱硫系统，氨水通过高压泵喷入水泥 窑预热器的旋风筒之间，利用氨水的碱性达到脱硫的目的。CN205392134U公开 了一种新型干法水泥生产线用复合固硫系统，包括固硫系统和脱硫系统。 CN105779074A公开了一种水泥窑用钙基催化脱硫剂，其组分包括氢氧化钙、氧化钙、氧化铁、氧化镁、碳酸钡、稀有元素化合物，将该脱硫剂随水泥生料一起 加入窑中，用以降低水泥窑烟气排放的二氧化硫浓度。目前水泥烟气脱硫存在以 下几个问题：(1)湿式钙法脱硫设备投资大，4500T/D的水泥企业建设湿法脱硫 系统需投资达1000万。(2)氨法腐蚀严重，且由于喷入量大容易造成水泥窑预 热器管道堵塞，影响正常生产。(3)干法喷入氧化钙等钙基物质脱硫效率低，而 且该剂用量大，复配均匀难度大。(4)复合脱硫系统采用干法和氨法的结合，但 腐蚀问题仍就存在。本发明提供一种高效催化脱硫材料，将催化剂附着于钙剂脱 硫材料，并通过制备工艺的改变提高其表面活性，以获得脱硫效率较高的脱硫材 料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型干法水泥窑的高效催化脱硫材料及其生产 方法，本发明高效催化脱硫材料的脱硫效率高，生产操作简单，使用时不影响水 泥企业的正常生产。

本发明一种用于新型干法水泥窑的高效催化脱硫材料，充分利用各元素在氢 氧化钙的原位催化作用，提高氢氧化钙与二氧化硫的反应速率和效率，达到高效 催化脱硫的目的。

本发明公开了一种用于新型干法水泥窑的高效催化脱硫材料的生产方法，包 括如下步骤：

1)各催化剂依次充分溶解后得到复合催化剂，其中复合催化剂溶液组分及 组分质量含量为2-5w％的蔗糖，0.5-1w％的硝酸铁，0.2-0.5w％的硝酸铈， 0.3-0.8w％的硝酸镧，0.5-1.0w％的硝酸锰，剩余为水；

2)将生石灰和复合催化剂溶液通过三级消解池进行消解，其中一级消解池 内生石灰与复合催化剂的质量比例为1：0.43-0.47，一级消解后依次经过二级 和三级消解反应，经过三级充分消解后，利用旋风分离器筛分出目数大于325 目的产品即为高效催化脱硫材料。

本发明上述生产方法中，所述复合催化剂溶液配制时催化剂的加入顺序为 水、蔗糖、硝酸铁、硝酸、硝酸镧和硝酸锰，所述的复合催化剂溶液应在24小 时内使用。

本发明还提供了一种由上述生产方法生产得到的用于新型干法水泥窑的高 效催化脱硫材料。

本发明还进一步提供了上述高效催化脱硫材料在新型干法水泥窑中的应用， 该高效催化脱硫材料在生料提升机处加入，与生料一起进入窑内达到脱硫的目 的。

本发明公开了一种用于新型干法水泥窑的高效催化脱硫材料及其生产方法， 它由生石灰原料和复合催化剂溶液经过三级消解而成，消解过程中蔗糖起到改善 氢氧化钙孔结构的作用，并协助硝酸铁和硝酸铈进入孔结构内，提高了反应的原 位数目，硝酸铁起提高氢氧化钙的固硫性能，硝酸铈起催化作用，催化二氧化硫 氧化为三氧化硫，以提高脱硫效率。本发明高效催化脱硫材料充分利用各元素在 氢氧化钙的原位催化作用，提高氢氧化钙与二氧化硫的反应速率和效率，达到高 效催化脱硫的目的。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术特征，列举以下实施例。

实施例1

复合催化剂溶液中2w％的蔗糖，0.5w％的硝酸铁，0.5w％的硝酸铈，0.3w％ 的硝酸镧，0.5w％的硝酸锰，余量为水，将生石灰和复合催化剂溶液通过三级消 解池进行消解，一级消解池内生石灰与复合催化剂溶液的质量比例为1：0.43， 依次经过二级和三级消解充分反应，经过三级消解后，利用旋风分离器筛分出目 数大于325目的产品即为高效催化脱硫材料，编号为实施例1。

实施例2

主复合催化剂溶液中3w％的蔗糖，1w％的硝酸铁，0.2w％的硝酸铈，0.5w％ 的硝酸镧，0.8w％的硝酸锰，剩余为水，将生石灰和复合催化剂溶液通过三级消 解池进行消解，一级消解池内生石灰与复合催化剂溶液的质量比例为1：0.45， 依次经过二级和三级消解充分反应，经过三级消解后，利用旋风分离器筛分出目 数大于325目的产品即为高效催化脱硫材料，编号为实施例2。

实施例3

复合催化剂溶液中4w％的蔗糖，0.7w％的硝酸铁，0.4w％的硝酸铈，0.8w％ 的硝酸镧，1.0w％的硝酸锰，剩余为水，将生石灰和复合催化剂溶液通过三级消 解池进行消解，一级消解池内生石灰与复合催化剂溶液的质量比例为1：0.47， 依次经过二级和三级消解充分反应，经过三级消解后，利用旋风分离器筛分出目 数大于325目的产品即为高效催化脱硫材料，编号为实施例3。

脱硫效果评价实验

河南登封某水泥厂现有4500T/D的生产线，正常生产时二氧化硫浓度监控为 220-260mg/Nm³，生料投料量为390T/h，生料中的硫含量为0.18％。添加实施例 1-3制备得到的本发明的高效催化脱硫材料进行试验，具体结果如下表所示。

表1 试验期间脱硫情况