CN102989441A - 一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法 - Google Patents
一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102989441A CN102989441A CN2012105101921A CN201210510192A CN102989441A CN 102989441 A CN102989441 A CN 102989441A CN 2012105101921 A CN2012105101921 A CN 2012105101921A CN 201210510192 A CN201210510192 A CN 201210510192A CN 102989441 A CN102989441 A CN 102989441A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- rare earth
- nanometer
- powder
- denitration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法，具体涉及一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米稀土/纳米碳粉混合的复合材料和方法，粒度为100-500纳米的稀土金属纳米粉体0.1-10%，粒度为50-120纳米的纳米煤粉5-10%，分散剂1-20%，粒度为100-500纳米的稀土化合物粉体1-20%，其余为浓度小于20%的氢氧化钠水溶液，本发明用于燃煤锅炉还原区燃烧时，具有强化纳米煤粉对NOx还原的功能，由于采用纳米尺度的稀土/煤粉复合材料，协同性加强，大大提高了复合材料本身的表面活性，加快了纳米煤粉挥发份的挥发，同时利用稀土对晶格氧的催化还原作用，烟气中的NOx被还原的效率可高达90%以上。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法，具体涉及一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米稀土/纳米碳粉混合的复合材料和方法。
[背景技术]
超细煤粉作为再燃燃料降低NOx的方法已开始成为燃煤锅炉脱硝的重要技术手段之一，如已申请的专利CN200410073020.8（细煤粉再燃脱硝方法），其方法是：采用粗粉、细粉分离器将煤粉炉燃用的全部煤粉细度降低并改善其均匀性后,利用部分细煤粉作为再燃燃料,从煤粉炉尾部烟道中抽取部分烟气将再燃细煤粉送入煤粉炉的还原区,将主燃烧区生成的NOx还原成N2。该超细煤粉一般是指颗粒度10微米以上的煤粉，相对于颗粒度在纳米尺度（30-120纳米之间）的煤粉来说，其表面还原活性相差巨大，无法充分发挥煤粉的还原能力，此外，单一采用超细煤粉作为还原剂，对降低NOx的效果也是有限的。
[发明内容]
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种纳米稀土/纳米煤粉复合型材料，该复合材料通过在纳米尺度下稀土与煤粉的联合催化还原作用，大大提高了燃煤锅炉还原区温度下对烟气中NOx的还原能力。
为实现上述目的，设计一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，由以下重量百分比的组分混合组成：
粒度为100-500纳米的稀土金属纳米粉体0.1-10%，
粒度为50-120纳米的纳米煤粉5-10%，
分散剂1-20%，
粒度为100-500纳米的稀土化合物粉体1-20%，
其余为浓度小于20%的氢氧化钠水溶液。
所述的稀土金属纳米粉体和纳米煤粉间通过稀土配位键、氢键和范德华力的弱键结合，并形成复合材料。
所述的稀土金属纳米粉体优选镧系金属纳米粉体。更优选为镧、铈、镨及钕中的一种或多种。
所述的稀土化合物优选为镧系金属氧化物或盐，更优选为氧化镧或氧化铈。
所述的分散剂为吐温-80、吐温-60、吐温-65、吐温-40或硫酸酯钠中的一种或多种。
本发明还包括一种制备上述纳米复合材料的方法，该方法由以下步骤组成：
a. 加热氢氧化钠溶液至40~60℃并加入分散剂通过齿轮泵循环搅拌直至分散剂均匀分布，
b.停止加热，将稀土金属纳米粉体和稀土化合物粉体加入氢氧化钠溶液中，通过齿轮泵的啮合作用进行混合和细化，
c. 继续加热至80℃，将纳米煤粉加入氢氧化钠溶液中，通过齿轮泵的啮合作用进行混合和细化，
d.将步骤（c）中进行混合的混合液加入高能球磨机进行高压高温摩擦，
e.停止加热，循环搅拌直至均匀。
本发明还包括一种上述纳米复合材料的燃煤锅炉脱硝方法，其特征在于加热所述的复合材料并将所述的复合材料送入煤粉炉的还原区进行脱硝。在高温或高能量作用下，弱键断裂后可有效释放稀土纳米材料的催化活性和纳米煤粉的还原活性，从而使高温烟气成分中NOx的还原效果得到加强。
本发明用于燃煤锅炉还原区燃烧时，具有强化纳米煤粉对NOx还原的功能，由于采用纳米尺度的稀土/煤粉复合材料，协同性加强，大大提高了复合材料本身的表面活性，加快了纳米煤粉挥发份的挥发，同时利用稀土对晶格氧的催化还原作用，烟气中的NOx被还原的效率可高达90%以上。
[具体实施方式]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。本申请中的生产设备都是本领域的常用设备，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
配方：颗粒度D90为100纳米的镧、铈：10克，颗粒度D90为120纳米的煤粉：50克，颗粒度D90为500纳米的氧化铈：10克，分散剂：吐温-80：200克，浓度为15%的氢氧化钠水溶液：730克。制备方法为：将730克浓度为15%的氢氧化钠水溶液倒入加热容器中，加热至40摄氏度，并将200克分散剂吐温-80倒入氢氧化钠水溶液中，停止加热，通过泵体循环搅拌直至分散剂均匀分布；再将5克镧、铈金属粉体和5克氧化铈粉体均匀倒入氢氧化钠水溶液中，通过齿轮泵对粉体进行细化处理；再加热至80摄氏度并加入50克纳米煤粉，利用齿轮泵和高能球磨对细化后的稀土粉体进行机械化学法稀土/煤粉复合处理；停止加热，并再次加入5克镧、铈金属粉体和5克氧化铈粉体，循环搅拌，直至分散均匀。
实施例2
配方：颗粒度D90为500纳米的镨、钕：100克，颗粒度D90为50纳米的煤粉：200克，颗粒度D90为100纳米的氧化谰：100克，分散剂：吐温-85：10克，浓度为20%的氢氧化钠水溶液：590克。制备方法为：将590克氢氧化钠水溶液倒入加热容器中，加热至50摄氏度并将10克分散剂吐温-85倒入氢氧化钠水溶液中，停止加热，通过泵体循环搅拌直至分散剂均匀分布；再将50克镨、钕金属粉体和50克氧化铈粉体均匀倒入氢氧化钠水溶液中，通过齿轮泵对粉体进行细化处理；再加热至80摄氏度并加入200克纳米煤粉，利用齿轮泵和高能球磨对细化后的稀土粉体进行机械化学法稀土/煤粉复合处理；停止加热，并再次加入50克镨、钕金属粉体和50克氧化铈粉体，循环搅拌，直至分散均匀。
实施例3
配方：颗粒度D90为120纳米的镥、钐：50克，颗粒度D90为100纳米的煤粉：100克，颗粒度D90为300纳米的氧化镧：100克，分散剂：吐温-60：100克，浓度为15%的氢氧化钠水溶液：650克。制备方法为：将650克氢氧化钠水溶液倒入加热容器中，加热至60摄氏度，并将100克分散剂吐温-60倒入氢氧化钠水溶液中，停止加热，通过泵体循环搅拌直至分散剂均匀分布；再将25克镥、钐金属粉体和25克氧化镧粉体均匀倒入氢氧化钠水溶液中，通过齿轮泵对粉体进行细化处理；再加热至80摄氏度，并加入10克纳米煤粉，利用齿轮泵和高能球磨对细化后的稀土粉体进行机械化学法稀土/煤粉复合处理；停止加热，并再次加入25克镥、钐金属粉体和25克氧化镧粉体，循环搅拌，直至分散均匀。
Claims (9)
1.一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，其特征在于由以下重量百分比的组分混合组成：
粒度为100-500纳米的稀土金属纳米粉体0.1-10%，
粒度为50-120纳米的纳米煤粉5-10%，
分散剂1-20%，
粒度为100-500纳米的稀土化合物粉体1-20%，
其余为浓度小于20%的氢氧化钠水溶液。
2.如权利要求1所述的用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，其特征在于所述的稀土金属纳米粉体和纳米煤粉间通过稀土配位键、氢键和范德华力的弱键结合，并形成复合材料。
3.如权利要求1或2所述的用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，其特征在于所述的稀土金属纳米粉体为镧系金属纳米粉体。
4.如权利要求3所述的用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，其特征在于所述的镧系金属为镧、铈、镨及钕中的一种或多种。
5.如权利要求1或2所述的用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，其特征在于所述的稀土化合物为镧系金属氧化物或盐。
6.如权利要求5所述的用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，其特征在于所述的镧系金属氧化物为氧化镧或氧化铈。
7.如权利要求1或2所述的用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料，其特征在于所述的分散剂为吐温-80、吐温-60、吐温-65、吐温-40或硫酸酯钠中的一种或多种。
8.一种制备权利要求1所述纳米复合材料的方法，其特征在于该方法由以下步骤组成：
a.加热氢氧化钠溶液至40~60℃并加入分散剂通过齿轮泵循环搅拌直至分散剂均匀分布，
b.停止加热，将稀土金属纳米粉体和稀土化合物粉体加入氢氧化钠溶液中，通过齿轮泵的啮合作用进行混合和细化，
c.继续加热至80℃，将纳米煤粉加入氢氧化钠溶液中，通过齿轮泵的啮合作用进行混合和细化，
d.将步骤（c）中进行混合的混合液加入高能球磨机进行高压高温摩擦，
e.停止加热，循环搅拌直至均匀。
9.一种权利要求1所述纳米复合材料的燃煤锅炉脱硝方法，其特征在于加热所述的复合材料并将所述的复合材料送入煤粉炉的还原区进行脱硝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210510192.1A CN102989441B (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210510192.1A CN102989441B (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102989441A true CN102989441A (zh) | 2013-03-27 |
| CN102989441B CN102989441B (zh) | 2015-06-17 |
Family
ID=47918846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210510192.1A Active CN102989441B (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102989441B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103232875A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-07 | 合肥开尔纳米能源科技股份有限公司 | 一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1587802A (zh) * | 2004-08-23 | 2005-03-02 | 国电热工研究院 | 细煤粉再燃脱硝方法 |
| JP2006151783A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Nippon Hanekku:Kk | 表面処理機能炭および炭の表面処理方法 |
| CN101492626A (zh) * | 2009-01-23 | 2009-07-29 | 北科汇迪(北京)节能技术有限公司 | 一种促进粉煤燃烧的钙基稀土复合催化剂的生产及应用方法 |
| CN102295970A (zh) * | 2011-07-29 | 2011-12-28 | 山东宏艺科技股份有限公司 | 一种燃煤助燃剂 |
| CN102585964A (zh) * | 2012-02-13 | 2012-07-18 | 嘉兴中泰节能科技有限公司 | 煤炭燃烧复合纳米催化剂 |
-
2012
- 2012-12-03 CN CN201210510192.1A patent/CN102989441B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1587802A (zh) * | 2004-08-23 | 2005-03-02 | 国电热工研究院 | 细煤粉再燃脱硝方法 |
| JP2006151783A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Nippon Hanekku:Kk | 表面処理機能炭および炭の表面処理方法 |
| CN101492626A (zh) * | 2009-01-23 | 2009-07-29 | 北科汇迪(北京)节能技术有限公司 | 一种促进粉煤燃烧的钙基稀土复合催化剂的生产及应用方法 |
| CN102295970A (zh) * | 2011-07-29 | 2011-12-28 | 山东宏艺科技股份有限公司 | 一种燃煤助燃剂 |
| CN102585964A (zh) * | 2012-02-13 | 2012-07-18 | 嘉兴中泰节能科技有限公司 | 煤炭燃烧复合纳米催化剂 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103232875A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-07 | 合肥开尔纳米能源科技股份有限公司 | 一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法 |
| CN103232875B (zh) * | 2013-04-24 | 2014-05-28 | 合肥开尔纳米能源科技股份有限公司 | 一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102989441B (zh) | 2015-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111093807B (zh) | 利用脱硫用催化剂的脱硫系统 | |
| CN102061212B (zh) | 燃煤高效催化助燃剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN108855124B (zh) | 一种利用炼钢烧结灰与锰矿石制备scr脱硝催化剂的方法 | |
| CN102295970B (zh) | 一种燃煤助燃剂 | |
| CN105854589A (zh) | 一种用于煤燃烧过程高温原位催化脱硝方法 | |
| CN103232875B (zh) | 一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法 | |
| CN101693192A (zh) | 一种高吸附容量的氮氧化物吸附剂的制备方法 | |
| CN103013616B (zh) | 高炉喷煤催化助燃剂及其使用方法 | |
| CN107267252A (zh) | 水泥窑燃煤助燃剂及其制备方法 | |
| CN105219477B (zh) | 一种表面负载稀土氧化物催化剂的流化床床料制备方法 | |
| CN102989441B (zh) | 一种用于燃煤锅炉脱硝的纳米复合材料和方法 | |
| Hou et al. | Mechanochemical activation of titanium slag for effective selective catalytic reduction of nitric oxide | |
| CN111187015B (zh) | 一种水泥生料分解促进剂 | |
| CN103801304A (zh) | 一种免还原的浆态床甲烷化催化剂及制法和应用 | |
| CN100358983C (zh) | 高炉喷煤催化助燃添加剂及其添加方法 | |
| Vasylkiv et al. | Nano‐Blast Synthesis of Nano‐size CeO2–Gd2O3 Powders | |
| CN101810918A (zh) | 固溶胶型气溶胶灭火剂及其制备方法 | |
| CN101724485A (zh) | 新型高炉喷煤助燃剂 | |
| WO2010067689A1 (ja) | 石炭の粉砕助剤及びその使用方法 | |
| CN105126813A (zh) | 高比表面脱硝催化剂及其制备和应用 | |
| CN101823154B (zh) | 一种采用浸润法制备氧化物弥散强化铁粉的方法 | |
| CN101240376A (zh) | 用于含钒矿物质钙化焙烧工艺的原料配制方法 | |
| CN106753680A (zh) | 一种燃煤脱硝添加剂及其制备方法 | |
| CN109647175A (zh) | 一种氰尿酸脱硝剂及其制备方法和应用 | |
| CN102382704A (zh) | 一种石煤提钒酸浸渣的混合燃料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: QINZHOU BAONENG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENERGY SA Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI BAONENG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENERGY-SAVING MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20150609 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150609 Address after: 535000, the Guangxi Zhuang Autonomous Region Qinzhou high tech Industrial Development Zone, Mingyue Park, D3 block, standard workshop, No. 1-6, room 406 Patentee after: Qinzhou energy conservation environmental protection energy saving Mstar Technology Ltd Address before: 201203 Shanghai Guo Shou Jing Road, Zhangjiang High Tech Park of Pudong New Area No. 351 Building No. 2 room A613-17 Patentee before: Shanghai Baoneng Environmental Protection Energy-Saving Material Technology Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210112 Address after: 1218 Tangwai village, Caojing Town, Jinshan District, Shanghai, 201507 Patentee after: Shanghai energy gathering Chemical Co.,Ltd. Address before: Room 1-6 406, D3 standard workshop, Mingyue Park, Qinzhou hi tech Industrial Development Zone, Guangxi 535000 Patentee before: Qinzhou energy conservation environmental protection energy saving Mstar Technology Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |