CN106345269A - 一种煤炭脱硝剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤炭脱硝剂，属于煤加工处理技术领域，具体由下列物质制成：活性炭、石墨烯、尿素、熟石灰、琥珀酸钡、棕榈酸锌皂、海藻胶、甲基纤维素、改性凹凸棒土、碳酸钙、二氧化钛、硬脂酸钙、醋酸镁、醋酸锌。本发明制得的脱硝剂脱硝去除率高达95%以上，效果明显，不会产生二次污染，有效使用时间长，有很好的推广价值。

Description

一种煤炭脱硝剂
技术领域
本发明属于煤加工处理技术领域，具体涉及一种煤炭脱硝剂。
背景技术
煤在燃烧过程中向人类提供了热能，但同时也产生了SO2、NOX、烟尘等有害物，使中国大气污染十分严重。中国燃煤产生的 SO2 排放量占总排放量的 90%，每年SO2排放量为2000万吨左右；中国生产和生活活动产生的 NOX达5000万吨，由燃煤产生的NOX排放量占总排放量的 60-80%；中国燃煤产生的粉尘排放约占总排放量的70%，每年排放量约2000万吨。随着国民经济的持续发展，煤炭的消耗量将继续增长，这将使 SO2、NOX、烟尘等对大气的污染变得更加严峻。由于SO2等酸性气体在大气化学物理作用下可以形成大面积酸雨，对水域、土壤、生物、农作物、森林等造成危害。NOX包括 NO、NO2 等是一类能造成大气环境严重污染的气体， NO及 NO2 可导致地面臭氧、光化学烟雾和酸雨形成。我国政府制定的环保法规要求研究开发先进的技术，以减少SO2、NOX、烟尘等污染物排放。
烟气中脱除 NO 和NO2的方法主要有两种方式，一是将NO和NO2还原，如利用氨（NH3）作为还原剂，将其还原为氮气，需要根据锅炉的操作负荷，不断调整NH3的喷入量和喷入位置，以保证在最佳温度下喷入NH3，这种方法运行成本较高；另一种是将其氧化转换为硝酸盐，从而达到脱除NO 和NO2的目的。
发明内容
本发明旨在提供一种煤炭脱硝剂，能显著去除煤炭烟气中的NO、NO2。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种煤炭脱硝剂，由如下重量份的物质制成：
80~100份活性炭、20~30份石墨烯、20~30份尿素、50~60份熟石灰、10~15份琥珀酸钡、10~15份棕榈酸锌皂、15~20份海藻胶、8~10份甲基纤维素、40~50份改性凹凸棒土、8~15份碳酸钙、10~15份二氧化钛、6~10份硬脂酸钙、2~4份醋酸镁、2~5份醋酸锌；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：70~80份凹凸棒土、1~3份硝酸镧、1~2份硝酸铈、2~3份硝酸镨、1~2份硝酸钕、2~4份苯甲酸钠、6~8份聚乙烯苯甲酸、4~6份酚醛树脂、3~5份脲醛树脂、2~4份棕榈油、1~4份硬脂酸镁。
优选的，由如下重量份的物质制成：
90份活性炭、25份石墨烯、25份尿素、55份熟石灰、13份琥珀酸钡、13份棕榈酸锌皂、18份海藻胶、9份甲基纤维素、45份改性凹凸棒土、10份碳酸钙、12份二氧化钛、8份硬脂酸钙、3份醋酸镁、4份醋酸锌；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：75份凹凸棒土、2份硝酸镧、1.5份硝酸铈、2份硝酸镨、1.5份硝酸钕、3份苯甲酸钠、7份聚乙烯苯甲酸、5份酚醛树脂、4份脲醛树脂、3份棕榈油、3份硬脂酸镁。
进一步的，所述改性凹凸棒土的制备方法包括如下步骤：
（1）将凹凸棒土先粉碎过60目备用；
（2）将步骤（1）处理后的凹凸棒土放入温度为700~750℃的条件下煅烧处理1~2h，然后升温至800~850℃继续煅烧处理1~2h，最后取出自然冷却备用；
（3）将步骤（2）处理后的凹凸棒土放入质量分数为11%的硫酸镁溶液中，加热保持温度为65~75℃，以400~500转/分钟的转速搅拌2~3h后，将凹凸棒土取出备用；
（4）将步骤（3）处理后的凹凸棒土同硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、苯甲酸钠、聚乙烯苯甲酸、酚醛树脂、脲醛树脂、棕榈油、硬脂酸镁混合后，充分研磨混拌，干燥至整体水含量不大于5%后，过600目即可。添加的硝酸稀土盐能很好的促进催化脱硝进程，聚乙烯苯甲酸和树脂的添加提高了氧化脱硝的效率，最终制成的改性凹凸棒土具有很好的固定、除硝性能，与熟石灰间具有较好的协同效果。
一种煤炭脱硝剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将活性炭、石墨烯、尿素、熟石灰、琥珀酸钡、棕榈酸锌皂、海藻胶、甲基纤维素、改性凹凸棒土、碳酸钙、二氧化钛、硬脂酸钙、醋酸镁、醋酸锌共同混合后，放入加热罐中，以氩气为保护气体，加热至300~400℃，2~3h后将混合物取出自然冷却至室温备用；
（2）将步骤（1）处理后的混合物取出后粉碎过200目即可。
本发明具有如下有益效果：
本发明以活性炭、石墨烯和改性凹凸棒土为主要成分，并通过加热处理操作，显著增强了整体的吸附固定能力，添加的尿素、熟石灰、二氧化钛、改性凹凸棒土等成分均具有较好的脱硝能力，其中改性凹凸棒土自身具有稳定而强大的吸附性能，配合熟石灰的使用，脱硝特性更进一步。最终在各成分的配合作用下，本发明制得的脱硝剂脱硝去除率高达95%以上，效果明显，不会产生二次污染，有效使用时间长，有很好的推广价值。
具体实施方式
实施例1
一种煤炭脱硝剂，由如下重量份的物质制成：
100份活性炭、30份石墨烯、30份尿素、60份熟石灰、15份琥珀酸钡、15份棕榈酸锌皂、20份海藻胶、10份甲基纤维素、50份改性凹凸棒土、15份碳酸钙、15份二氧化钛、10份硬脂酸钙、4份醋酸镁、5份醋酸锌；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：80份凹凸棒土、3份硝酸镧、2份硝酸铈、3份硝酸镨、2份硝酸钕、4份苯甲酸钠、8份聚乙烯苯甲酸、6份酚醛树脂、5份脲醛树脂、4份棕榈油、4份硬脂酸镁。
进一步的，所述改性凹凸棒土的制备方法包括如下步骤：
（1）将凹凸棒土先粉碎过60目备用；
（2）将步骤（1）处理后的凹凸棒土放入温度为750℃的条件下煅烧处理2h，然后升温至850℃继续煅烧处理2h，最后取出自然冷却备用；
（3）将步骤（2）处理后的凹凸棒土放入质量分数为11%的硫酸镁溶液中，加热保持温度为75℃，以500转/分钟的转速搅拌3h后，将凹凸棒土取出备用；
（4）将步骤（3）处理后的凹凸棒土同硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、苯甲酸钠、聚乙烯苯甲酸、酚醛树脂、脲醛树脂、棕榈油、硬脂酸镁混合后，充分研磨混拌，干燥至整体水含量不大于5%后，过600目即可。
一种煤炭脱硝剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将活性炭、石墨烯、尿素、熟石灰、琥珀酸钡、棕榈酸锌皂、海藻胶、甲基纤维素、改性凹凸棒土、碳酸钙、二氧化钛、硬脂酸钙、醋酸镁、醋酸锌共同混合后，放入加热罐中，以氩气为保护气体，加热至400℃，3h后将混合物取出自然冷却至室温备用；
（2）将步骤（1）处理后的混合物取出后粉碎过200目即可。
实施例2
一种煤炭脱硝剂，由如下重量份的物质制成：
90份活性炭、25份石墨烯、25份尿素、55份熟石灰、13份琥珀酸钡、13份棕榈酸锌皂、18份海藻胶、9份甲基纤维素、45份改性凹凸棒土、10份碳酸钙、12份二氧化钛、8份硬脂酸钙、3份醋酸镁、4份醋酸锌；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：75份凹凸棒土、2份硝酸镧、1.5份硝酸铈、2份硝酸镨、1.5份硝酸钕、3份苯甲酸钠、7份聚乙烯苯甲酸、5份酚醛树脂、4份脲醛树脂、3份棕榈油、3份硬脂酸镁。
进一步的，所述改性凹凸棒土的制备方法包括如下步骤：
（1）将凹凸棒土先粉碎过60目备用；
（2）将步骤（1）处理后的凹凸棒土放入温度为730℃的条件下煅烧处理1.5h，然后升温至820℃继续煅烧处理1.5h，最后取出自然冷却备用；
（3）将步骤（2）处理后的凹凸棒土放入质量分数为11%的硫酸镁溶液中，加热保持温度为70℃，以450转/分钟的转速搅拌2.5h后，将凹凸棒土取出备用；
（4）将步骤（3）处理后的凹凸棒土同硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、苯甲酸钠、聚乙烯苯甲酸、酚醛树脂、脲醛树脂、棕榈油、硬脂酸镁混合后，充分研磨混拌，干燥至整体水含量不大于5%后，过600目即可。
一种煤炭脱硝剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将活性炭、石墨烯、尿素、熟石灰、琥珀酸钡、棕榈酸锌皂、海藻胶、甲基纤维素、改性凹凸棒土、碳酸钙、二氧化钛、硬脂酸钙、醋酸镁、醋酸锌共同混合后，放入加热罐中，以氩气为保护气体，加热至350℃，2.5h后将混合物取出自然冷却至室温备用；
（2）将步骤（1）处理后的混合物取出后粉碎过200目即可。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，其成分中不添加熟石灰，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，不对凹凸棒土做任何改性处理，即用等质量份的凹凸棒土取代改性凹凸棒土，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的活性炭吸附脱硝剂。
为了对比本发明效果，用上述五种脱硝处理剂分别对煤烟进行处理，下表1为相应的对比数据：
表1
由上表1可以看出，本发明制得的脱硝剂对于NOx的去除率高达95%以上，有很强的针对脱除效果，且对SO2、烟尘亦有不错的去除效果，有很好的使用价值。

Claims (4)

1.一种煤炭脱硝剂，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
80~100份活性炭、20~30份石墨烯、20~30份尿素、50~60份熟石灰、10~15份琥珀酸钡、10~15份棕榈酸锌皂、15~20份海藻胶、8~10份甲基纤维素、40~50份改性凹凸棒土、8~15份碳酸钙、10~15份二氧化钛、6~10份硬脂酸钙、2~4份醋酸镁、2~5份醋酸锌；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：70~80份凹凸棒土、1~3份硝酸镧、1~2份硝酸铈、2~3份硝酸镨、1~2份硝酸钕、2~4份苯甲酸钠、6~8份聚乙烯苯甲酸、4~6份酚醛树脂、3~5份脲醛树脂、2~4份棕榈油、1~4份硬脂酸镁。
2.根据权利要求1所述的一种煤炭脱硝剂，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
90份活性炭、25份石墨烯、25份尿素、55份熟石灰、13份琥珀酸钡、13份棕榈酸锌皂、18份海藻胶、9份甲基纤维素、45份改性凹凸棒土、10份碳酸钙、12份二氧化钛、8份硬脂酸钙、3份醋酸镁、4份醋酸锌；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：75份凹凸棒土、2份硝酸镧、1.5份硝酸铈、2份硝酸镨、1.5份硝酸钕、3份苯甲酸钠、7份聚乙烯苯甲酸、5份酚醛树脂、4份脲醛树脂、3份棕榈油、3份硬脂酸镁。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤炭脱硝剂，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制备方法包括如下步骤：
（1）将凹凸棒土先粉碎过60目备用；
（2）将步骤（1）处理后的凹凸棒土放入温度为700~750℃的条件下煅烧处理1~2h，然后升温至800~850℃继续煅烧处理1~2h，最后取出自然冷却备用；
（3）将步骤（2）处理后的凹凸棒土放入质量分数为11%的硫酸镁溶液中，加热保持温度为65~75℃，以400~500转/分钟的转速搅拌2~3h后，将凹凸棒土取出备用；
（4）将步骤（3）处理后的凹凸棒土同硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、苯甲酸钠、聚乙烯苯甲酸、酚醛树脂、脲醛树脂、棕榈油、硬脂酸镁混合后，充分研磨混拌，干燥至整体水含量不大于5%后，过600目即可。
4.一种如权利要求1或2所述的煤炭脱硝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将活性炭、石墨烯、尿素、熟石灰、琥珀酸钡、棕榈酸锌皂、海藻胶、甲基纤维素、改性凹凸棒土、碳酸钙、二氧化钛、硬脂酸钙、醋酸镁、醋酸锌共同混合后，放入加热罐中，以氩气为保护气体，加热至300~400℃，2~3h后将混合物取出自然冷却至室温备用；
（2）将步骤（1）处理后的混合物取出后粉碎过200目即可。
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