CN109126442A - 一种复合烟气脱硝剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保领域，具体涉及一种复合烟气脱硝剂。本发明以铝酸钙粉作为基料，通过与壳聚糖的混合物提高了吸附性能，再通过与盐酸溶液的混合，部分形成聚合氯化铝，增加与其他原料的结合性能，随后再与助剂进行混合，通过聚合氯化铝的作用将三价和二价铁离子吸附聚合在一起，再将其与硅酸钠进行混合，在制备多孔硅胶后，再将其与氢氧化钠溶液进行混合静置，使其内部形成的磁性颗粒沉积在硅胶内部，随后二次形成硅胶颗粒，进而进行煅烧活化，提高了颗粒的脱硝催化的性能；本发明加入N,N‑二甲基酰胺、乙醇钠作为增效剂，同时添加添加剂进一步增加脱硝催化性能，并且可以催化促进巯基化反应的进行，提高脱硝效率。

Description

一种复合烟气脱硝剂
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种复合烟气脱硝剂。
背景技术
烟气脱硝是燃烧烟气中去除氮氧化物的过程。烟气脱硝的原理主要是用氧化剂将NO氧化成NO2，生成的NO2再用水或碱性溶液吸收，从而实现脱硝。主要包括：酸吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。由于从燃烧系统排放的烟气中的NOx，90％以上是NO，而NO难溶于水，因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。该法的生成物HNO3液体需经浓缩处理，而且O3需要高电压制取，初投资及运行费用高。发展烟气脱硝技术是目前环境污染治理领域研究的重点问题，由于NOx的脱除技术存在困难大的特点，因此成为研究的一个难点。目前传统的烟气脱硝技术存在投资大、运行费用高，脱硝效率有限的问题。利用微波加热法制备活性炭进行脱硝合了活性炭的高吸附、强还原特性和微波加热均匀快速的特点，具有较高的脱硝效率，引起了广泛关注。尽管微波加热法制备活性炭脱硝具有很高的应用价值和广泛的应用前景，但是其脱硝成本较高，严重阻碍了该方法的工业应用。在实际使用中脱硝效率比较低，达不到日益严格的排放标准。因此，生产出一种能解决上述问题的烟气脱硝剂具有很大的市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前常用的烟气脱硝剂脱硝效率低的问题，本发明提供了一种复合烟气脱硝剂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种复合烟气脱硝剂，按重量份数剂，包括如下组分，70～90份复合物、30～35份增效剂、7～9份添加剂、4～8份表面活性剂、1～3份分散剂。
所述复合物的制备方法为：
（1）按质量比3～6:1:9～12，将铝酸钙粉、壳聚糖及盐酸溶液放入搅拌机中进行搅拌，静置，过滤，干燥，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、硅酸钠按质量比1:7～9混合，收集混合物；
（2）将混合物、混合液及助剂按质量比1～3:8:3进行球磨，放入反应器中，加入氯化铵直至无白色沉淀产生，过滤，收集过滤物，将过滤物浸泡在氢氧化钠溶液中，静置，再加入过滤物质量40～46％的氯化铵，搅拌混合，干燥，收集干燥物；
（3）将干燥物放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，即得复合物。
所述混合液为将乳酸溶液、盐酸溶液按质量比1:5～7混合而成。
所述助剂为氯化铁溶液和氯化亚铁溶液按质量比4:1～2混合而成。
所述增效剂的制备方法为：N,N-二甲基酰胺、乙醇钠按质量比4～7:1混合而成。
所述添加剂为纳米二氧化钛、石墨烯按质量比1～4:2混合而成。
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠中的任意一种。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以铝酸钙粉作为基料，通过与壳聚糖的混合物提高了吸附性能，再通过与盐酸溶液的混合，部分形成聚合氯化铝，增加与其他原料的结合性能，随后再与助剂进行混合，通过聚合氯化铝的作用将三价和二价铁离子吸附聚合在一起，再将其与硅酸钠进行混合，在制备多孔硅胶后，再将其与氢氧化钠溶液进行混合静置，使其内部形成的磁性颗粒沉积在硅胶内部，随后二次形成硅胶颗粒，进而进行煅烧活化，提高了颗粒的脱硝催化的性能；
（2）本发明加入N,N-二甲基酰胺、乙醇钠作为增效剂，在使用过程中，由于高温作用，使烟气中的微量的硫化氢气体与乙醇钠形成硫氢化钠，在N,N-二甲基酰胺的作用下，使硫氢化钠对硅胶产生巯基化反应，增加了硅胶的吸附性能，同时添加添加剂进一步增加脱硝催化性能，并且可以催化促进巯基化反应的进行，提高脱硝效率。
具体实施方式
复合物的制备方法为：
（1）按质量比3～6:1:9～12，将铝酸钙粉、壳聚糖及0.3mol/L盐酸溶液放入搅拌机中进行搅拌30min，静置50min，过滤，将滤渣在80℃下干燥，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、硅酸钠按质量比7～9混合均匀，收集混合物；
（2）将混合物、混合液及助剂按质量比1～3:8:3以500r/min进行球磨20min，放入反应器中，加入氯化铵直至无白色沉淀产生，过滤，收集过滤物，将过滤物浸泡在质量分数为30％氢氧化钠溶液中，静置30min，再加入过滤物质量40～46％的氯化铵，搅拌混合35min，干燥，收集干燥物；
（3）将干燥物放入煅烧炉中，使用氮气保护在500℃下进行煅烧1h，收集煅烧物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得复合物。
混合液为将乳酸溶液、盐酸溶液按质量比1:5～7混合而成。
助剂为氯化铁溶液和氯化亚铁溶液按质量比4:1～2混合而成。
增效剂的制备方法为：N,N-二甲基酰胺、乙醇钠按质量比4～7:1混合而成。
添加剂为纳米二氧化钛、石墨烯按质量比1～4:2混合而成。
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠中的任意一种。
一种复合烟气脱硝剂，按重量份数剂，包括如下组分，70～90份复合物、30～35份增效剂、7～9份添加剂、4～8份表面活性剂、1～3份分散剂。
本发明的复合烟气脱硝剂原料进行混合，干燥，即可得复合烟气脱硝剂。
复合物的制备方法为：
（1）按质量比6:1:12，将铝酸钙粉、壳聚糖及0.3mol/L盐酸溶液放入搅拌机中进行搅拌30min，静置50min，过滤，将滤渣在80℃下干燥，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、硅酸钠按质量比1:9混合均匀，收集混合物；
（2）将混合物、混合液及助剂按质量比3:8:3以500r/min进行球磨20min，放入反应器中，加入氯化铵直至无白色沉淀产生，过滤，收集过滤物，将过滤物浸泡在质量分数为30％氢氧化钠溶液中，静置30min，再加入过滤物质量46％的氯化铵，搅拌混合35min，干燥，收集干燥物；
（3）将干燥物放入煅烧炉中，使用氮气保护在500℃下进行煅烧1h，收集煅烧物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得复合物。
混合液为将乳酸溶液、盐酸溶液按质量比1:7混合而成。
助剂为氯化铁溶液和氯化亚铁溶液按质量比4:2混合而成。
增效剂的制备方法为：N,N-二甲基酰胺、乙醇钠按质量比7:1混合而成。
添加剂为纳米二氧化钛、石墨烯按质量比4:2混合而成。
表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
分散剂为硬脂酸钠。
一种复合烟气脱硝剂，按重量份数剂，包括如下组分，90份复合物、35份增效剂、9份添加剂、8份表面活性剂、3份分散剂。
本发明的复合烟气脱硝剂原料进行混合，干燥，即可得复合烟气脱硝剂。
复合物的制备方法为：
（1）按质量比5:1:11，将铝酸钙粉、壳聚糖及0.3mol/L盐酸溶液放入搅拌机中进行搅拌30min，静置50min，过滤，将滤渣在80℃下干燥，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、硅酸钠按质量比1:8混合均匀，收集混合物；
（2）将混合物、混合液及助剂按质量比2:8:3以500r/min进行球磨20min，放入反应器中，加入氯化铵直至无白色沉淀产生，过滤，收集过滤物，将过滤物浸泡在质量分数为30％氢氧化钠溶液中，静置30min，再加入过滤物质量43％的氯化铵，搅拌混合35min，干燥，收集干燥物；
（3）将干燥物放入煅烧炉中，使用氮气保护在500℃下进行煅烧1h，收集煅烧物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得复合物。
混合液为将乳酸溶液、盐酸溶液按质量比1:6混合而成。
助剂为氯化铁溶液和氯化亚铁溶液按质量比4:1.5混合而成。
增效剂的制备方法为：N,N-二甲基酰胺、乙醇钠按质量比5:1混合而成。
添加剂为纳米二氧化钛、石墨烯按质量比3:2混合而成。
表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
分散剂为硬脂酸钠。
一种复合烟气脱硝剂，按重量份数剂，包括如下组分，80份复合物、33份增效剂、8份添加剂、6份表面活性剂、2份分散剂。
本发明的复合烟气脱硝剂原料进行混合，干燥，即可得复合烟气脱硝剂。
复合物的制备方法为：
（1）按质量比3:1:9，将铝酸钙粉、壳聚糖及0.3mol/L盐酸溶液放入搅拌机中进行搅拌30min，静置50min，过滤，将滤渣在80℃下干燥，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、硅酸钠按质量比7混合均匀，收集混合物；
（2）将混合物、混合液及助剂按质量比1:8:3以500r/min进行球磨20min，放入反应器中，加入氯化铵直至无白色沉淀产生，过滤，收集过滤物，将过滤物浸泡在质量分数为30％氢氧化钠溶液中，静置30min，再加入过滤物质量40％的氯化铵，搅拌混合35min，干燥，收集干燥物；
（3）将干燥物放入煅烧炉中，使用氮气保护在500℃下进行煅烧1h，收集煅烧物，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得复合物。
混合液为将乳酸溶液、盐酸溶液按质量比1:5混合而成。
助剂为氯化铁溶液和氯化亚铁溶液按质量比4:1混合而成。
增效剂的制备方法为：N,N-二甲基酰胺、乙醇钠按质量比4:1混合而成。
添加剂为纳米二氧化钛、石墨烯按质量比1:2混合而成。
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
分散剂为硬脂酸镁。
一种复合烟气脱硝剂，按重量份数剂，包括如下组分，70份复合物、30份增效剂、7份添加剂、4份表面活性剂、1份分散剂。
本发明的复合烟气脱硝剂原料进行混合，干燥，即可得复合烟气脱硝剂。
对比例1与实施例2基本相同，唯独不同的是缺少复合物。
对比例2与实施例2基本相同，唯独不同的是缺少增效剂。
对比例3与实施例2基本相同，唯独不同的是缺少添加剂。
对比例4市售的烟气脱硝剂。
从实施例对比例所制备的脱硝剂中分别取样100g，进行编号检测其性能。脱硝性能及助燃性能检测（即检测一氧化碳的消耗情况）：按照主催化剂与脱硝剂的重量比为98~100：2的比例，将分别将实施例和对比例所获得的脱硝剂加入到催化裂化装置的主催化剂中，然后分别置于催化裂化评价装置中进行检测。模拟催化裂化装置的操作参数为：再生器温度700~740℃，模拟再生烟气内含CO、NOx、SOx、N2和NH3，测试结果见表1。
表1：
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
NO<sub>x</sub>脱除率（％） 95 97 93 23 83 90 82
NO<sub>x</sub>脱除后浓度（ppm） 45 49 46 10 32 42 30
CO脱除率（％） 3.1 3.4 3.0 0.01 2.3 2.7 2.5
NH<sub>3</sub>脱除率（％） 58 62 57 9 43 55 43
综合上述，本发明的脱硝剂脱硝性能优异，在实际使用中效果更好，值得大力推广使用。

Claims (8)

1.一种复合烟气脱硝剂，其特征在于，按重量份数剂，包括如下组分，70～90份复合物、30～35份增效剂、7～9份添加剂、4～8份表面活性剂、1～3份分散剂。
2.根据权利要求1所述复合烟气脱硝剂，其特征在于，所述复合物的制备方法为：
（1）按质量比3～6:1:9～12，将铝酸钙粉、壳聚糖及盐酸溶液放入搅拌机中进行搅拌，静置，过滤，干燥，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒、硅酸钠按质量比1:7～9混合，收集混合物；
（2）将混合物、混合液及助剂按质量比1～3:8:3进行球磨，放入反应器中，加入氯化铵直至无白色沉淀产生，过滤，收集过滤物，将过滤物浸泡在氢氧化钠溶液中，静置，再加入过滤物质量40～46％的氯化铵，搅拌混合，干燥，收集干燥物；
（3）将干燥物放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，即得复合物。
3.根据权利要求2所述复合烟气脱硝剂，其特征在于，所述混合液为将乳酸溶液、盐酸溶液按质量比1:5～7混合而成。
4.根据权利要求2所述复合烟气脱硝剂，其特征在于，所述助剂为氯化铁溶液和氯化亚铁溶液按质量比4:1～2混合而成。
5.根据权利要求1所述复合烟气脱硝剂，其特征在于，所述增效剂的制备方法为：N,N-二甲基酰胺、乙醇钠按质量比4～7:1混合而成。
6.根据权利要求1所述复合烟气脱硝剂，其特征在于，所述添加剂为纳米二氧化钛、石墨烯按质量比1～4:2混合而成。
7.根据权利要求1所述复合烟气脱硝剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
8.根据权利要求1所述复合烟气脱硝剂，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠中的任意一种。
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