提高sncr脫硝效率的脫硝劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于煙氣氮氧化物的治理領(lǐng)域，具體涉及一種提高SNCR脫硝效率的脫硝劑。由以下重量份數(shù)的原料制成：醋酸鈣鎂鹽20-30份，氧化鐵10-20份，氧化鈦5-10份，二氧化錳1-5份，氧化鈰0.1-1份，水40-65份和羥丙基甲基纖維素5-15份。本發(fā)明利用納米級氧化催化劑的催化性和醋酸鈣鎂鹽的析出性，添加在還原劑中能夠進(jìn)一步提高SNCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率，使SNCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率達(dá)到85%以上，大大降低了業(yè)主對煙氣脫硝治理的初期投入和運行費用；本發(fā)明還提供其制備方法，工藝合理，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】提高SNCR脫硝效率的脫硝劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣氮氧化物的治理領(lǐng)域，具體涉及一種提高SNCR脫硝效率的脫硝劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣是人類賴以生存的最基本的生命要素，由于經(jīng)濟(jì)的迅速增長，燃煤所產(chǎn)生的污染越來越嚴(yán)重，燃煤煙氣中產(chǎn)生的SO2和NOx是主要的大氣污染物，是造成酸雨的主要原因所在，同時NOx也是造成臭氧層破壞和光化學(xué)煙霧等環(huán)境問題的一種物質(zhì)，這些已經(jīng)成為制約社會發(fā)展的重要因素；各國都在一直致力于脫硝技術(shù)的研究，國內(nèi)外研究的脫硝技術(shù)中，主要有選擇性催化還原法(簡稱SCR)、選擇性非催化還原法(簡稱SNCR)、濕法氧化法、濕法還原法等，其中SCR和SNCR系統(tǒng)在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用，濕法氧化法、濕法還原法處于實驗室狀態(tài)。
[0003]煙氣中的NOx以NO和NO2為主，NO占90_95%，SNCR脫硝技術(shù)以還原NO為主。
[0004]SNCR脫硝技術(shù)是采用還原劑噴入鍋爐燃燒室內(nèi)與NO進(jìn)行選擇性反應(yīng)，不用催化齊U，在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入燃燒室溫度為850°c-1100°C的區(qū)域，該還原劑(尿素)迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NO進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2,該工藝相對于SCR脫硝技術(shù)的特點是:初期投資費用及運行費用低，只有SCR的五分之一，但其脫硝效率低，SNCR的脫硝效率只有40-60%，而SCR的脫硝效率達(dá)到80%以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，能夠提高SNCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率，使SNCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率達(dá)到85%以上，大大降低了業(yè)主對煙氣脫硝治理的初期投入和運行費用；本發(fā)明還提供其制備方法，工藝合理，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明所述的提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:
[0007]醋酸鈣鎂鹽20-30份，
[0008]氧化鐵10-20份，
[0009]氧化鈦5-10份，
[0010]二氧化錳1-5份，
[0011]氧化鈰0.1-1份，
[0012]水40-65 份，
[0013]羥丙基甲基纖維素5-15份。
[0014]其中:氧化鐵、氧化鈦、二氧化錳和氧化鈰均采用納米級別材料,優(yōu)選為:氧化鐵粒徑為30-70nm，氧化鈦粒徑為30_70nm，二氧化錳粒徑為30_70nm，氧化鈰粒徑為30_70nm。
[0015]氧化鈰是過渡金屬氧化物，摻入納米級氧化鐵、氧化鈦和二氧化錳后，一方面可以提供新的活性位，另一方面可以使Mn和Fe之間的互相協(xié)同作用優(yōu)化，進(jìn)一步提高脫硝活性。
[0016]醋酸鈣鎂鹽在爐內(nèi)煅燒過程中，高溫條件下會析出CH4/H2/C0等還原氣體，可以與NO發(fā)生還原反應(yīng)，達(dá)到去除NO的目的。
[0017]本發(fā)明所述的提高SNCR脫硝效率的脫硝劑的制備方法，包括以下步驟:
[0018](I)將氧化鐵、氧化鈦、二氧化錳、氧化鈰混合，得到納米級氧化催化劑；
[0019](2)將納米級粉體氧化催化劑、醋酸鈣鎂鹽和水?dāng)嚢杌旌虾蠹尤肓u丙基甲基纖維素，得到產(chǎn)品。
[0020]本發(fā)明中納米級氧化催化劑，是由氧化鐵、二氧化錳、氧化鈦、氧化鈰混合加工組成，活性成分主要為氧化鐵和二氧化錳，復(fù)合在氧化鈦上，因為二氧化錳具有比較好的催化氧化性，摻入Fe后，Mn和Fe發(fā)生了互相協(xié)同作用，形成了新的高活性的納米級氧化催化劑，氧化鈰是過渡金屬氧化物，摻入納米級氧化催化劑后，一方面可以提供新的活性位，促使脫硝效率進(jìn)一步提高。其中Mn/Fe的摩爾比優(yōu)選為0.8-1.8，活性成分主要為氧化鐵、二氧化錳、氧化鈰，活性成分的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為18%-28%。
[0021]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0022](I)本發(fā)明利用納米級氧化催化劑的催化性和醋酸鈣鎂鹽的析出性，添加在還原劑(尿素)中在能夠進(jìn)一步提高SNCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率，使SNCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率達(dá)到85%以上，等同于SCR的脫硝效果，大大降低了業(yè)主對煙氣脫硝治理的初期投入和運行費用。
[0023](2)本發(fā)明提供的制備方法，工藝合理，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0025]實施例1
[0026]一種提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:醋酸鈣鎂鹽25份，氧化鐵15份，氧化鈦6份，二氧化錳3份，氧化鈰0.5份，水50份，羥丙基甲基纖維素10份。
[0027]制備方法為:(I)將氧化鐵、氧化鈦、二氧化錳、氧化鈰混合，得到納米級氧化催化劑；(2)將納米級粉體氧化催化劑、醋酸鈣鎂鹽和水?dāng)嚢杌旌虾蠹尤肓u丙基甲基纖維素，得到液態(tài)狀的脫硝劑。
[0028]對實施例1制備得到的脫硝劑進(jìn)行性能測試:
[0029]單獨應(yīng)用專用實施例1制備的脫硝劑進(jìn)行實驗室試驗，模擬煙氣組成0.1%—氧化氮、5%氧氣、空速20001^，對煙氣進(jìn)行檢測表明，反應(yīng)溫度在800-900°C時，氮氧化物的脫除率達(dá)40%。
[0030]采用SNCR模擬實驗，在未加入專用脫硝藥劑時，SNCR的脫硝效率為60%，加入專用脫硝藥劑后，SNCR的脫硝效率達(dá)到90%。
[0031]實施例2
[0032]一種提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:醋酸鈣鎂鹽20份，氧化鐵20份，氧化鈦5份，二氧化錳5份，氧化鈰0.1份，水40份，羥丙基甲基纖維素15份。[0033]制備方法為:(I)將氧化鐵、氧化鈦、二氧化錳、氧化鈰混合，得到納米級氧化催化劑；(2)將納米級粉體氧化催化劑、醋酸鈣鎂鹽和水?dāng)嚢杌旌虾蠹尤肓u丙基甲基纖維素，得到產(chǎn)品。
[0034]對實施例2制備得到的脫硝劑進(jìn)行性能測試:
[0035]單獨應(yīng)用專用實施例2制備的脫硝劑進(jìn)行實驗室試驗，模擬煙氣組成0.1% 一氧化氮、5%氧氣、空速20001^，對煙氣進(jìn)行檢測表明，反應(yīng)溫度在800-900°C時，氮氧化物的脫除率達(dá)35%。
[0036]采用SNCR模擬實驗，在未加入專用脫硝藥劑時，SNCR的脫硝效率為60%，加入專用脫硝藥劑后，SNCR的脫硝效率達(dá)到88%。
[0037]實施例3
[0038]一種提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:醋酸鈣鎂鹽30份，氧化鐵10份，氧化鈦10份，二氧化錳1份，氧化鈰1份，水65份，羥丙基甲基纖維素5份。
[0039]制備方法為:(I)將氧化鐵、氧化鈦、二氧化錳混合，得到納米級氧化催化劑；(2)將納米級粉體氧化催化劑、有機(jī)鈣和乙醇攪拌混合后加入羥丙基甲基纖維素，得到產(chǎn)品。
[0040]對實施例3制備得到的脫硝劑進(jìn)行性能測試:
[0041 ] 單獨應(yīng)用專 用實施例3制備的脫硝劑進(jìn)行實驗室試驗，模擬煙氣組成0.1% 一氧化氮、5%氧氣、空速20001^，對煙氣進(jìn)行檢測表明，反應(yīng)溫度在800-900°C時，氮氧化物的脫除
率達(dá)34%。
[0042]采用SNCR模擬實驗，在未加入專用脫硝藥劑時，SNCR的脫硝效率為60%，加入專用脫硝藥劑后，SNCR的脫硝效率達(dá)到85%。
【權(quán)利要求】
1.一種提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原料制成: 醋酸鈣鎂鹽20-30份， 氧化鐵10-20份， 氧化鈦5-10份， 二氧化錳1-5份， 氧化鈰0.1-1份， 水40-65份， 羥丙基甲基纖維素5-15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，其特征在于:氧化鐵粒徑為30_70nmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，其特征在于:氧化鈦粒徑為30_70nmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高SNCR脫硝效率的脫硝劑，其特征在于:二氧化錳粒徑為30_70nmo
5.一種權(quán)利要求1-4任一所述的提高SNCR脫硝效率的脫硝劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將氧化鐵、氧化鈦、二氧化錳、氧化鈰混合，得到納米級氧化催化劑； (2)將納米級氧化催化劑、醋酸鈣鎂鹽和水?dāng)嚢杌旌虾蠹尤肓u丙基甲基纖維素，得到產(chǎn)品O
【文檔編號】B01D53/56GK103816799SQ201410101674
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】車均, 楊懷玉 申請人:車均