CN104084037A - 一种脱硝药剂及其制备方法 - Google Patents

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吴荣标
潘润锦
曾宪超
叶智坚
杨伟辉
冯远新
潘俏君
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Abstract

一种脱硝药剂及其制备方法，脱硝药剂由浓度为50-700g/L的药剂有效成分溶液和浓度为5-250g/L的添加剂溶液混合而成；所述药剂有效成分为酶、铵盐、钠盐或碱性化合物中的一种或多种的混合物，所述添加剂为生物试剂、有机溶剂或氢氧化物溶液的一种或多种的混合物。本发明提出一种脱硝效率高、安全系数高、成本低的脱硝药剂以及其简便的制备方法。

Description

一种脱硝药剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及脱硝技术领域，尤其涉及一种脱硝药剂及其制备方法。
背景技术
氮氧化物是一种具有极大危害的大气污染物，它对人体健康和生态环境构成巨大的威胁。烟气污染物的排放越来越受到国家和社会的广泛关注。
目前烟气脱硫技术一般采用选择性催化还原法和选择性非催化还原法。前者是将氨气等还原剂注入烟道与烟气混合，后者是将氨气等还原剂喷入温度在850-1100℃的区域加热反应，脱硝率达70％-80％。
发明内容
本发明的目的在于提出一种脱硝效率高、安全系数高、成本低的脱硝药剂。
本发明的另一目的在于提出一种简便的脱硝药剂的制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种脱硝药剂，脱硝药剂由浓度为50-700g/L的药剂有效成分溶液和浓度为5-250g/L的添加剂溶液混合而成；
所述药剂有效成分为酶、铵盐、钠盐或碱性化合物中的一种或多种的混合物，所述添加剂为生物试剂、有机溶剂或氢氧化物溶液中一种或多种的混合物。
优选的，所述药剂有效成分为酶溶液Ⅰ，酶溶液Ⅱ，碳酸铵，氯化铵，氯酸铵，草酸铵，甲酸铵，硫酸氢铵，酒石酸氢铵，硝酸铵，亚硫酸铵，磷酸二氢铵，高锰酸铵，醋酸铵，磷酸铵，高氯酸铵，碳酸氢钾，氢氧化钾或氨水中的一种或多种的混合物；
所述酶溶液Ⅰ包括氧化氮还原酶，亚硝酸盐还原酶，硝酸盐还原酶中的一种或多种混合，所述酶溶液Ⅱ包括氧化氮还原酶，亚硝酸盐还原酶，硝酸盐还原酶中的一种或多种混合。
优选的，所述添加剂为乙酸钠，硫酸氢钾，氯化钾，碳酸钙，氯化镁，高锰酸钾，磷酸钾，壳聚糖，三乙醇胺，乙二胺四乙酸二钠，脱硫生物素，腐植酸钾，柠檬酸，氯化亚铁，维生素C类化合物，乙烯，氢氧化钙，丙烯，丙酮，丙三醇，亚铁氨基酸，甲烷或乙烷中的一种或多种的混合物。
上述脱硝药剂的制备方法，包括以下步骤：
a、称量药剂有效成分50-700g，搅拌溶解于0.3-1L水中，得A溶液；
b、称量添加剂5-250g，搅拌溶解于0.75-1L水中，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得脱硝溶剂。
本发明的有益效果：1、制备方法简便；2、脱硝率达80％-90％；3、成本低，安全系数高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种脱硝药剂，脱硝药剂由浓度为50-700g/L的药剂有效成分溶液和浓度为5-250g/L的添加剂溶液混合而成；
所述药剂有效成分为酶、铵盐、钠盐或碱性化合物中的一种或多种的混合物，所述添加剂为生物试剂、有机溶剂或氢氧化物溶液中一种或多种的混合物。
铵根溶液脱硝反应机理为NH4A＝NH3+B，4NH3+6NO＝5N2+6H2O；若烟气中有SO2存在，则反应为2NH3+H2O+SO2＝(NH4)2SO3+H2O。
添加剂的加入，可起到阻垢防腐缓蚀的作用，减少脱硫喷嘴的堵塞、结垢、腐蚀、磨损，减少浆液循环泵及叶轮的结垢、腐蚀、磨损，减少脱硫系统中备品备件维修和更换。拓宽脱硫材料的选择范围，提高系统的可靠性。并且在脱硝反应过程中起到催化及氧化的作用。
优选的，所述药剂有效成分为酶溶液Ⅰ，酶溶液Ⅱ，碳酸铵，氯化铵，氯酸铵，草酸铵，甲酸铵，硫酸氢铵，酒石酸氢铵，硝酸铵，亚硫酸铵，磷酸二氢铵，高锰酸铵，醋酸铵，磷酸铵，高氯酸铵，碳酸氢钾，氢氧化钾或氨水中的一种或多种的混合物；
所述酶溶液Ⅰ包括氧化氮还原酶，亚硝酸盐还原酶，硝酸盐还原酶中的一种或多种混合，所述酶溶液Ⅱ包括氧化氮还原酶，亚硝酸盐还原酶，硝酸盐还原酶中的一种或多种混合。
优选的，所述添加剂为乙酸钠，硫酸氢钾，氯化钾，碳酸钙，氯化镁，高锰酸钾，磷酸钾，壳聚糖，三乙醇胺，乙二胺四乙酸二钠，脱硫生物素，腐植酸钾，柠檬酸，氯化亚铁，维生素C类化合物，乙烯，氢氧化钙，丙烯，丙酮，丙三醇，亚铁氨基酸，甲烷或乙烷中的一种或多种的混合物。
上述脱硝药剂的制备方法，包括以下步骤：
a、称量药剂有效成分50-700g，搅拌溶解于水中，得A溶液；
b、称量添加剂5-250g，搅拌溶解于水中，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得脱硝溶剂。
实施例1
a、称量氧化氮还原酶20g，亚硝酸盐还原酶20g，硝酸盐还原酶10g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量乙酸钠2g，硫酸氢钾3g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为50g/L的A溶液和添加剂浓度为5g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度范围为300℃～450℃，氮氧化物排放量从300mg/m3降到50mg/m3，脱硝率83％。
实施例2
a、称量氧化氮还原酶20g，亚硝酸盐还原酶10g，硝酸盐还原酶10g，碳酸氢钾100g，氨水10g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量腐植酸钾100g，氢氧化钙100g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为150g/L的A溶液和添加剂浓度为200g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为250℃～300℃，氮氧化物排放量从350mg/m3降到50mg/m3，脱硝率85％。
实施例3
a、称量碳酸铵50g，氯化铵50g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量三乙醇胺20g，壳聚糖10g，丙三醇20g，亚铁氨基酸5g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为100g/L的A溶液和添加剂浓度为55g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为200℃～300℃，氮氧化物排放量从300mg/m3降到40mg/m3，脱硝率87％。
实施例4
a、称量碳酸铵100g，氯化铵100g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量三乙醇胺50g，壳聚糖20g，丙三醇30g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为200g/L的A溶液和添加剂浓度为100g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，经雾化喷入烟道进行脱硝，氮氧化物排放量从400mg/m3降到70mg/m3，脱硝率83％。
实施例5
a、称量碳酸铵150g，氯化铵150g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量三乙醇胺50g，壳聚糖50g，丙三醇50g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为300g/L的A溶液和添加剂浓度为150g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，调整合适的喷射量，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为350℃～400℃，氮氧化物排放量从300mg/m3降到45mg/m3，脱硝率85％。
实施例6
a、称量氯酸铵150g，酒石酸氢铵100g，氢氧化钾100g，甲酸铵50g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量碳酸钙100g，氯化镁50g，乙烷50g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为400g/L的A溶液和添加剂浓度为200g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，调整合适的喷射量，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为500℃～600℃，氮氧化物排放量从350mg/m3降到70mg/m3，脱硝率为80％。
实施例7
a、称量草酸铵150g，亚硫酸铵150g，磷酸二氢铵150g，高锰酸铵150g，磷酸铵100g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量丙烯40g，丙三醇10g，氯化钾20g，脱硫生物素5g，磷酸钾5g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为700g/L的A溶液和添加剂浓度为80g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，调整合适的喷射量，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为500℃～600℃，氮氧化物排放量从350mg/m3降到35mg/m3，脱硝率为90％。
实施例8
a、称量草酸铵30g，硫酸氢铵200g，氯化铵70g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量高锰酸钾50g，丙酮40g，乙烯40g，乙二胺四乙酸二钠50g，柠檬酸50g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为300g/L的A溶液和添加剂浓度为230g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂
泵到喷枪，调整合适的喷射量，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为800℃～950℃，氮氧化物排放量从350mg/m3降到70mg/m3，脱硝率为80％。
实施例9
a、称量硝酸铵150g，醋酸铵100g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量氯化亚铁30g，维生素C类化合物5g，甲烷75g，柠檬酸70g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为250g/L的A溶液和添加剂浓度为180/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，调整合适的喷射量，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为1000℃～1050℃，氮氧化物排放量从350mg/m3降到50mg/m3，脱硝率为86％。
实施例10
a、称量高氯酸铵150g，甲酸铵250g，氢氧化钾200g，搅拌溶解于水中，定容1L，得A溶液；
b、称量乙酸钠100g，硫酸氢钾50g，柠檬酸100g，搅拌溶解于水中，定容1L，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得由药剂有效成分浓度为600g/L的A溶液和添加剂浓度为250g/L的B溶液混合而成的脱硝溶剂。
将药剂存放在药剂罐，通过脱硝装置精确计算脱硝药量后，利用泵把药剂泵到喷枪，调整合适的喷射量，经雾化喷入烟道进行脱硝，反应温度为1150℃～1200℃，氮氧化物排放量从300mg/m3降到60mg/m3，脱硝率为80％。
经多次试验验证，烟气经上述脱硝药剂处理后，脱硝的效率达到80％-90％，比改良前药剂脱硝效率提高，氮氧化物排放量从1000mg/m3降到50mg/m3，符合了《陶瓷工业排污物排放标准》GB25464-2010的最高排放浓度要求。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种脱硝药剂，其特征在于：脱硝药剂由浓度为50-700g/L的药剂有效成分溶液和浓度为5-250g/L的添加剂溶液混合而成；
所述药剂有效成分为酶、铵盐、钠盐或碱性化合物中的一种或多种的混合物，所述添加剂为生物试剂、有机溶剂或氢氧化物溶液中一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的脱硝药剂，其特征在于：所述药剂有效成分为酶溶液Ⅰ，酶溶液Ⅱ，碳酸铵，氯化铵，氯酸铵，草酸铵，甲酸铵，硫酸氢铵，酒石酸氢铵，硝酸铵，亚硫酸铵，磷酸二氢铵，高锰酸铵，醋酸铵，磷酸铵，高氯酸铵，碳酸氢钾，氢氧化钾或氨水中的一种或多种的混合物；
所述酶溶液Ⅰ包括氧化氮还原酶，亚硝酸盐还原酶，硝酸盐还原酶中的一种或多种混合，所述酶溶液Ⅱ包括氧化氮还原酶，亚硝酸盐还原酶，硝酸盐还原酶中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的脱硝药剂，其特征在于：所述添加剂为乙酸钠，硫酸氢钾，氯化钾，碳酸钙，氯化镁，高锰酸钾，磷酸钾，壳聚糖，三乙醇胺，乙二胺四乙酸二钠，脱硫生物素，腐植酸钾，柠檬酸，氯化亚铁，维生素C类化合物，乙烯，氢氧化钙，丙烯，丙酮，丙三醇，亚铁氨基酸，甲烷或乙烷中的一种或多种的混合物。
4.如权利要求1～3任意一项所述的脱硝药剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、称量药剂有效成分50-700g，搅拌溶解于0.3-1L水中，得A溶液；
b、称量添加剂5-250g，搅拌溶解于0.75-1L水中，得B溶液；
c、将A溶液和B溶液混合均匀，得脱硝溶剂。
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