本发明涉及脱硫剂，尤其是本发明提供了一种在水泥生产过程中使用的烟气脱硫剂，以及其在水泥生产过程中处理烟气的应用。
背景技术：
1、水泥行业是大气污染的重点行业，其中，硫氧化物、氮氧化物等有害气体为主要污染物，会对环境造成严重危害。
2、目前，我国水泥行业中常用的烟气处理方法包括湿法脱硫技术或者干法脱硫技术，其中湿法脱硫技术的脱硫系统庞大复杂，且能耗高，运行成本高，还会产生二次污染。而干法脱硫技术中常用的是钙基干法脱硫，其设备投资成本低，但脱硫反应速率慢，导致运行成本高且脱硫效率较低。
3、因此，水泥行业内迫切需要一种更加高效、节能且成本可控的脱硫剂，助力水泥行业实现绿色低碳转型。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供了一种在水泥生产过程中使用的烟气脱硫剂，以及使用该脱硫剂在水泥生产过程中的烟气处理的方法。
2、相比于当前水泥行业中广泛使用的钙基脱硫剂或其他脱硫剂，本发明的脱硫剂可显著提高水泥生产过程中烟气处理的脱硫效率。本文所述“脱硫剂”是指组合物，其具有脱硫的功效，除此之外没有其他方面的限制。本文所述“脱硫粉剂”是指一种粉末状或颗粒状“脱硫剂”，对于粒径没有特别限定，除非进行进一步的描述。本文所述“脱硫水剂”是指一种水性“脱硫剂”，其可以是水性悬浮体、水溶液形式或其他水性形式。
3、在一个方面，本发明提供了一种脱硫粉剂，其中所述脱硫粉剂包含氢氧化钙。在一个方面，本文所述脱硫粉剂还包含氧化铈。在一个方面，本文所述脱硫粉剂还包含氧化钡。在一个方面，本文所述脱硫粉剂还包含氧化锰。在一个方面，本文所述脱硫粉剂还包含氧化钛。在一个方面，本文所述脱硫粉剂还包含其他添加剂。
4、在一些实施方式中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-98％的氢氧化钙和2-10％的氧化铈。
5、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，94-98％的氢氧化钙和2-6％的氧化铈。
6、在一些实施方式中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-98％的氢氧化钙、2-10％的氧化铈和1-4％氧化钡。
7、在一些实施方式中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-94％的氢氧化钙、4-9％的氧化铈和1-4％氧化钡。
8、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、4-8％的氧化铈和1-4％氧化钡。
9、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、5-6％的氧化铈和2-3％氧化钡。
10、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂还包含：以质量百分比计，1-3％氧化锰和/或1-3％氧化钛。在一些实施方案中，所述脱硫粉剂还包含：以质量百分比计，1-3％氧化锰。在一些实施方案中，所述脱硫粉剂还包含：以质量百分比计，1-3％氧化钛。在一些实施方案中，所述脱硫粉剂还包含：以质量百分比计，1-3％氧化锰和1-3％氧化钛。
11、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、4-7％的氧化铈、1-3％的氧化钡和1-3％氧化锰。
12、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、5-6％的氧化铈、2-3％的氧化钡和1-3％氧化锰。
13、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、3-6％的氧化铈、1-2％的氧化钡、1％的氧化锰和1-3％氧化钛。
14、在一些实施方案中，所述脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、3-4％的氧化铈、1％的氧化钡、1％的氧化锰和2-3％氧化钛。
15、在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含：以质量百分比计，90-98％、90-97％、90-96％、90-95％、90-94％、90-93％、90-92％、90-91％的氢氧化钙。在一些实施方案中，本发明的脱硫剂包含：以质量百分比计，90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、或98％的氢氧化钙。
16、在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含：以质量百分比计，1-10％、2-10％、2-9％、2-8％、2-7％、2-6％、2-5％、2-4％、2-3％、3-10％、3-9％、3-8％、3-7％、3-6％、3-5％、3-4％、4-10％、4-9％、4-8％、4-7％、4-6％、4-5％、5-10％、5-9％、5-8％、5-7％、5-6％、6-10％、6-9％、6-8％、6-7％、7-10％、7-9％、7-8％、8-10％、8-9％或9-10％的氧化铈。在一些实施方案中，本发明的脱硫剂包含：以质量百分比计，10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％的氧化铈。
17、在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含：以质量百分比计，1-4％、1-3％、1-2％、2-4％、2-3％或3-4％的氧化钡。在一些实施方案中，本发明的脱硫剂包含：以质量百分比计，1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％的氧化钡。
18、在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含：以质量百分比计，1-4％、1-3％、1-2％、2-4％、2-3％或3-4％的氧化锰。在一些实施方案中，本发明的脱硫剂包含：以质量百分比计，1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％的氧化锰。
19、在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含：以质量百分比计，1-4％、1-3％、1-2％、2-4％、2-3％或3-4％的氧化钛。在一些实施方案中，本发明的脱硫剂包含：以质量百分比计，1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％的氧化钛。
20、在一些实施方案中，其中所述脱硫粉剂中各组分的90％以上能过200目筛。在一些实施方案中，其中所述脱硫粉剂中各组分的90％-95％能过200目筛。
21、在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含氢氧化钙、氧化铈、氧化钡和其他添加剂。在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含氢氧化钙、氧化铈、氧化钡、氧化锰和其他添加剂。在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂包含氢氧化钙、氧化铈、氧化钡、氧化锰、氧化钛和其他添加剂。
22、在另一个方面，本发明提供了一种脱硫剂，其包含根据本文所述的脱硫粉剂和脱硫水剂。
23、在一些实施方案中，本发明的脱硫剂包含根据本文所述的脱硫粉剂和脱硫水剂，其中所述脱硫水剂包含：以质量百分比计，1-3％碳酸氢钠、3-8％碳酸钠、3-5％尿素，其余均为水。
24、在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂或脱硫剂中各组分的质量百分比总和为100％，其中以脱硫粉剂或脱硫剂组合物的总质量为基础计算所述各组分的质量百分比。在一些实施方案中，本发明的脱硫粉剂或脱硫剂中各组分的质量百分比总和为100％，其中以脱硫粉剂或脱硫剂组合物中活性成分的总质量为基础计算所述各组分的质量百分比，其中活性成分为氢氧化钙、氧化铈、氧化钡、氧化锰、氧化铈以及任选的其他添加剂中的一种或多种。
25、在另一个方面，本发明提供了一种在水泥生产过程中的烟气处理的方法，其包括：将根据本文所述的脱硫粉剂和/或根据本文所述的脱硫剂加入至水泥窑的步骤。
26、在一种实施方式中，本发明提供了一种在水泥生产过程中的烟气处理的方法，其包括：将根据本文所述的脱硫粉剂和/或脱硫水剂加入至水泥窑的步骤。
27、在一种实施方式中，本发明提供了一种在水泥生产过程中的烟气处理的方法，其包括：将根据本文所述的脱硫粉剂和/或脱硫水剂加入至水泥窑的步骤，其中所述脱硫粉剂和脱硫水剂同时或分开加入至水泥窑。在一种实施方式中，其中所述脱硫粉剂和脱硫水剂同时加入至水泥窑。在一种实施方式中，其中所述脱硫粉剂和脱硫水剂分开加入至水泥窑。
28、在一种实施方式中，所述脱硫粉剂的添加量为水泥生料质量的0.03-1wt％，所述脱硫水剂的添加量为0.5-1.5m3/h。
29、在一种实施方式中，所述脱硫粉剂的添加量为水泥生料质量的0.5-1wt％，所述脱硫水剂的添加量为0.5-1m3/h。
30、在另一个方面，本发明提供了一种在水泥生产过程中的烟气处理的方法，其包括：(1)提供氢氧化钙、氧化铈和氧化钡，其中各组分的90％以上能过200目筛；(2)按一定质量百分比混合步骤(1)获得的氢氧化钙、氧化铈和氧化钡；(3)搅拌混匀，得到脱硫粉剂；和(4)将步骤(3)中得到的所述脱硫粉剂加入至水泥窑。
31、在一些实施方案中，其中步骤(2)中各组分的质量百分比选自下组：(1)90-98％的氢氧化钙、2-10％的氧化铈和1-4％氧化钡；(2)90-94％的氢氧化钙、4-9％的氧化铈和1-4％氧化钡；(3)90-92％的氢氧化钙、4-8％的氧化铈和1-4％氧化钡；或(4)90-92％的氢氧化钙、5-6％的氧化铈和2-3％氧化钡。
32、在另一个方面，本发明提供了一种在水泥生产过程中的烟气处理的方法，其包括：(1)提供氢氧化钙、氧化铈、氧化钡和氧化锰，其中各组分的90％以上能过200目筛；(2)按一定质量百分比混合步骤(1)获得的氢氧化钙、氧化铈、氧化钡和氧化锰；(3)搅拌混匀，得到脱硫粉剂；和(4)将步骤(3)中得到的所述脱硫粉剂加入至水泥窑。
33、在一些实施方案中，其中步骤(2)中各组分的质量百分比选自下组：(1)90-92％的氢氧化钙、4-7％的氧化铈、1-3％的氧化钡和1-3％氧化锰；或(2)90-92％的氢氧化钙、5-6％的氧化铈、2-3％的氧化钡和1-3％氧化锰。
34、在另一个方面，本发明提供了一种在水泥生产过程中的烟气处理的方法，其包括：(1)提供氢氧化钙、氧化铈、氧化钡、氧化锰和氧化钛，其中各组分的90％以上能过200目筛；(2)按一定质量百分比混合步骤(1)获得的氢氧化钙、氧化铈、氧化钡、氧化锰和氧化钛；(3)搅拌混匀，得到脱硫粉剂；(4)将步骤(3)中得到的所述脱硫粉剂加入至水泥窑。
35、在一些实施方案中，其中步骤(2)中各组分的质量百分比选自下组：(1)90-92％的氢氧化钙、3-6％的氧化铈、1-2％的氧化钡、1％的氧化锰和1-3％氧化钛；或(2)90-92％的氢氧化钙、3-4％的氧化铈、1％的氧化钡、1％的氧化锰和2-3％氧化钛。
36、在一些实施方案中，其中所述脱硫粉剂的添加量为水泥生料质量的0.03-1wt％、0.04-1wt％、0.05-1wt％、0.06-1wt％、0.07-1wt％、0.08-1wt％、0.09-1wt％、0.1-1wt％、0.2-1wt％、0.3-1wt％、0.4-1wt％、0.5-1wt％、0.6-1wt％、0.7-1wt％、0.8-1wt％、0.9-1wt％、0.03-0.5wt％、0.04-0.5wt％、0.05-0.5wt％、0.06-0.5wt％、0.06-0.5wt％、0.08-0.5wt％、0.09-0.5wt％、0.1-0.5wt％、0.2-0.5wt％、0.3-0.5wt％或0.4-0.5wt％，或者0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0wt％。在一些实施方案中，其中所述脱硫粉剂的添加量为水泥生料质量的0.03-1wt％。在一些实施方案中，其中所述脱硫粉剂的添加量为水泥生料质量的0.5-1wt％。在一些实施方案中，其中所述脱硫粉剂的添加量为水泥生料质量的0.5wt％。
37、在一些实施方案中，其中所述脱硫水剂的添加量为0.5-1.5m3/h、0.5-1.4m3/h、0.5-1.3m3/h、0.5-1.2m3/h、0.5-1.1m3/h、0.5-1m3/h、0.6-1m3/h、0.7-1m3/h、0.8-1m3/h或0.9-1m3/h。在一些实施方案中，其中所述脱硫水剂的添加量为0.5-1.5m3/h。在一些实施方案中，其中所述脱硫水剂的添加量为0.5-1m3/h。
38、本发明的优势和有益的技术效果
39、与水泥行业常用的烟气脱硫方法相比，本发明的主要优势包括：
40、(1)使用本发明的脱硫剂(脱硫粉剂和/或脱硫水剂)极大程度上提高了烟气处理过程中的脱硫反应速率，可以大幅度提高脱硫效率；
41、(2)本发明的脱硫剂(脱硫粉剂和/或脱硫水剂)的组分简单且制备工艺简单，易于制备，有助于实现脱硫剂的大规模生产和投产使用；
42、(3)本发明的脱硫剂(脱硫粉剂和/或脱硫水剂)的使用方法简便且用量低，且本发明的脱硫方法操作简便，易于实施，有助于加快水泥生产过程中的烟气处理过程，从而降低水泥行业的运行成本；
43、(4)本发明可大幅度降低水泥窑烟气处理成本，降低水泥生产企业的运营成本，有助于实现低成本环保达标。
1.一种脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-98％的氢氧化钙、2-10％的氧化铈和1-4％氧化钡。
2.根据权利要求1所述的脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-94％的氢氧化钙、4-9％的氧化铈和1-4％氧化钡。
3.根据权利要求1所述的脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、4-8％的氧化铈和1-4％氧化钡。
4.根据权利要求1所述的脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、5-6％的氧化铈和2-3％氧化钡。
5.根据权利要求1所述的脱硫粉剂，其还包含：以质量百分比计，1-3％氧化锰和/或1-3％氧化钛。
6.根据权利要求5所述的脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、4-7％的氧化铈、1-3％的氧化钡和1-3％氧化锰。
7.根据权利要求5所述的脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、5-6％的氧化铈、2-3％的氧化钡和1-3％氧化锰。
8.根据权利要求5所述的脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、3-6％的氧化铈、1-2％的氧化钡、1％的氧化锰和1-3％氧化钛。
9.根据权利要求5所述的脱硫粉剂，其包含：以质量百分比计，90-92％的氢氧化钙、3-4％的氧化铈、1％的氧化钡、1％的氧化锰和2-3％氧化钛。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的脱硫粉剂，其中所述脱硫粉剂中各组分的90％以上能过200目筛。
11.一种脱硫剂，其包含根据权利要求1-9中任一项所述的脱硫粉剂和脱硫水剂，其中所述脱硫水剂包含：以质量百分比计，1-3％碳酸氢钠、3-8％碳酸钠、3-5％尿素，其余均为水。
12.一种在水泥生产过程中的烟气处理的方法，其包括：将根据权利要求1-10中任一项所述的脱硫粉剂或根据权利要求11所述的脱硫剂加入至水泥窑，其中所述脱硫粉剂和脱硫水剂同时或分别加入至水泥窑。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述脱硫粉剂的添加量为水泥生料质量的0.03-1wt％，所述脱硫水剂的添加量为0.5-1.5m3/h。
