CN109224801A - 一种烟气脱硝剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟气脱硝剂及其生产和应用方法，该脱硝剂包括以下组份：活性炭2‑12份，高锰酸钾1‑9份，菱锰矿15‑25份，氧化镁2‑12份，氧化硅0.2‑3.8份，尿素24.5‑34.5份，纯碱24.5‑34.5份，上述份数均为重量份数。本发明的脱硝剂含有活性炭，可以增加其吸附作用，添加的尿素不仅能够与NO反应，而且能够与水反应形成NH3，NH3不仅可以与NO反应，而且能够与NO2反应，提高脱硝效果，使脱硝率达到95%以上，达到相同脱硝效果时相较于其他脱硝剂可以减少用量，降低脱硝成本。
Description
技术领域
本发明属于烟气脱硝技术领域，具体涉及一种烟气脱硝剂。
背景技术
氮氧化物(NOX)是主要的大气污染物，可以引起酸雨、光化学污染、温室效应及臭氧层的破坏。氮氧化物(NOX)的主要来源之一是燃煤燃烧所释放的烟气，含大量的NO、NO2和少量的N2O，其次是汽车排放的尾气。随着我国电力工业的发展和私家汽车的普及，氮氧化物(NOX)的排放量在快速的增长，控制和治理氮氧化物(NOX)的污染已迫在眉睫，其中燃煤烟气的脱硝是控制氮氧化物(NOX)的重要措施之一。
常用的脱硝技术有SCR法和SCNR法。SCR法的脱硝效率高，排放标准能达到90％，但工艺复杂、系统投资费用以及后续运行处理费用高昂。SCNR法投资少，后续运行处理费用较低，但脱硝效率只能达到60％，满足不了日益严格的排放要求。
因此，亟需开发一种低成本、高活性的脱硝剂，以提高脱硝性能，从而降低脱硝按成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟气脱硝剂，以解决高温缺水情况下冷却效率低的问题。
本发明的一种烟气脱硝剂是这样实现的：
一种烟气脱硝剂，该脱硝剂包括以下组份：
上述份数均为重量份数。
进一步的，该脱硝剂包括以下组份：
上述份数均为重量份数。
进一步的，该脱硝剂包括以下组份：
上述份数均为重量份数，且所述尿素和纯碱的重量份数相同。
进一步的，所述脱硝剂的激活温度大于700℃。
进一步的，所述脱硝剂为烟气干法脱硝剂。
本发明还提供了一种烟气脱硝剂的生产方法，
包括以下步骤：
(1)将各组份按照配比称取；
(2)将称取好的各组份分别进行粉碎；
(3)将粉碎后的各组份的粉末进行充分混合均匀。
进一步的，各组份的粉碎标准为：
本发明也提供了一种烟气脱硝剂的应用方法，将上述脱硝剂形成干粉状，利用粉体输送管道将干粉状的脱硝剂通过炉体烟气出口及炉膛高温区的脱硝孔喷入炉体以及炉膛内，使脱硝剂与烟气充分接触。
采用了上述技术方案后，本发明具有的有益效果为：
(1)本发明的脱硝剂含有活性炭，可以增加其吸附作用，添加的尿素不仅能够与NO反应，而且能够与水反应形成NH3，NH3不仅可以与NO反应，而且能够与NO2反应，提高脱硝效果，使脱硝率达到95％以上，达到相同脱硝效果时相较于其他脱硝剂可以减少用量，降低脱硝成本；
(2)本发明中由于添加了菱锰矿，其无需经过处理即可粉碎加入脱硝剂中，可以降低脱硝剂制作的综合成本，并且菱锰矿中主要的成分为碳酸锰，其在高温下分解为二氧化锰，可以作为脱硝反应的催化剂，提高脱硝效率；
(3)本发明的脱硝剂制作方便，而且在应用时主要应用粉体输送管输送至锅炉内，降低运行成本。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种烟气脱硝剂，该脱硝剂包括以下组份：
上述份数均为重量份数。
实施例2：
一种烟气脱硝剂，该脱硝剂包括以下组份：
上述份数均为重量份数。
实施例3：
一种烟气脱硝剂，该脱硝剂包括以下组份：
上述份数均为重量份数。
具体的，菱锰矿粉中的主要成分为碳酸锰，另外还含有一些金属物质，例如Fe、Ca、Zn和Mg等，该类物质可以在脱硝反应中起到分解的作用，可以进一步提高脱硝效果及效率。
另外，纯碱的主要成分为Na2CO3，其在水中可以与NO2反应形成NaNO3和CO2，在水中与NO反应生成NaNO2和CO2，达到去除氮氧化物(NOX)的作用。
另外可以在脱硝剂中加入少量的Al2O3、BaO、SiO2等金属氧化物起到分解作用。
脱硝部分反应式为：
CO(NH2)2+2NO＝2H2+CO2+2H2O
CO(NH2)2+H2O＝2NH3+CO2
4NO+4NH3+O2＝4H2+6H2O
2NO+4NH3+2O2＝3N2+6H2O
6NO2+8NH3＝7N2+12H2O
KMnO4+NO＝KNO3+MnO2
按照上述实施例1-3中的配方对各个组份进行配比，并将各个组份单独粉碎，然后混合形成脱硝剂A1、A2和A3。
由于各个组份的质量数不同，而为了在使脱硝剂的各个组份能够同时喷入炉体或炉膛内，需要保证使各个组份的颗粒的质量分数保持的同等水平，因此，各个组份的粒径具有一定的区别。
A1是按照实施例1中配比制作的脱硝剂，优选的，其各个组份的粒径分别选择：
A2是按照实施例2中配比制作的脱硝剂，优选的，其各个组份的粒径分别选择：
A3是按照实施例3中配比制作的脱硝剂，优选的，其各个组份的粒径分别选择：
分别将脱硝剂A1、A2和A3，利用粉体输送管道将干粉状的脱硝剂A1、A2和A3通过脱硝孔喷入炉体烟气出口以及炉膛高温区上的脱硝孔内，脱硝剂在温度达到700℃时被激活、气化，使脱硝剂与烟气接触，与烟气中的NOX充分反应。
具体的，脱硝孔的直径为40mm。
在粉体输送管道的入口处增加控制阀，控制阀连接有PLC，可以通过PLC控制调节脱硝剂的用量。
取专利号为201710918939.X、专利名称为烟气脱硝及其生产方法和应用的实施例1中所提供的脱硝剂作为对照脱硝剂，然后以炉体内的烟气为例，采用A1、A2和A3脱硝剂前后的烟气的参数对比表如下表1所示：
表1：脱硝前、后烟气的参数对照表
| A1 | A2 | A3 | 对照脱硝剂 | |
| 炉体内烟气NO<sub>X</sub>含量(mg/Nm<sup>3</sup>) | 500 | 513 | 507 | 400 |
| 烟气出口NO<sub>X</sub>含量(mg/Nm<sup>3</sup>) | 22.5 | 24.8 | 21.34 | 60 |
| 脱硝率(％) | 95.5 | 95.16 | 95.8 | 92.5 |
由上表可知，在进行脱硝后，经本发明提供的脱硝剂处理后的烟气中的氮氧化物的含量均小于50mg/Nm3，脱硝效率达到95％以上，相较于现有的脱硝剂而言，脱硝效果好。
当锅炉中烟气的NOX≤500mg/Nm3，烟气含氧量≤10％，将A1、A2和A3喷入锅炉中，在此工况达到以下排放标准时，每吨煤燃烧后脱硝剂用量的对照表如下表2所示：
表2：初始烟气的NOX≤500mg/Nm3的吨煤脱硝剂用量的对照表
由表2可知，当锅炉烟气NOX含量≤500mg/Nm3，烟气含氧量≤10％，在此工况达到以下排放标准：
(1)NOX≤200mg/Nm3，吨煤的脱硝剂消耗控制在20kg以内；
(2)NOX≤100mg/Nm3，吨煤的脱硝剂消耗控制在25kg以内。
当锅炉中烟气的NOX≤350mg/Nm3，烟气含氧量≤10％，将A1、A2和A3喷入锅炉中，在此工况达到以下排放标准时，每吨煤燃烧后脱硝剂用量的对照表如下表3所示：
表3：初始烟气的NOX≤350mg/Nm3的吨煤脱硝剂用量的对照表
由表3可知，当锅炉烟气NOX含量≤350mg/Nm3，烟气含氧量≤10％，在此工况达到以下排放标准：
(1)NOX≤200mg/Nm3，吨煤的脱硝剂消耗控制在15kg以内；
(2)NOX≤100mg/Nm3，吨煤的脱硝剂消耗控制在20kg以内。
根据表2和表3可知，相较于传统的脱硝剂，本发明所提供的脱硝剂达到相同的脱硝效果时用量少，可以降低脱硝剂的成本。
综上所述，本发明提供的脱硝剂，采用了一些无需处理的原始材料，例如菱锰矿等，使脱硝剂的生产成本控制在3000元/吨，而每吨煤的脱硝成本控制在30元，整体上降低脱硝剂的综合成本。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种烟气脱硝剂，其特征在于：该脱硝剂包括以下组份：
活性炭 2-12份，
高锰酸钾 1-9份，
菱锰矿 15-25份，
氧化镁 2-12份，
氧化硅 0.2-3.8份，
尿素 24.5-34.5份，
纯碱 24.5-34.5份，
上述份数均为重量份数。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硝剂，其特征在于：该脱硝剂包括以下组份：
活性炭 4-10份，
高锰酸钾 3-7份，
菱锰矿 17-23份，
氧化镁 4-10份，
氧化硅 1-3份，
尿素 27-33份，
纯碱 27-33份，
上述份数均为重量份数。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硝剂，其特征在于：该脱硝剂包括以下组份：
活性炭 6-8份，
高锰酸钾 4-6份，
菱锰矿 18-21份，
氧化镁 6-8份，
氧化硅 1.8-2.2份，
尿素 28-32份，
纯碱 28-32份，
上述份数均为重量份数，且所述尿素和纯碱的重量份数相同。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硝剂，其特征在于：所述脱硝剂的激活温度大于700℃。
5.根据权利要求1所述的烟气脱硝剂，其特征在于：所述脱硝剂为烟气干法脱硝剂。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的烟气脱硝剂的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将各组份按照配比称取；
（2）将称取好的各组份分别进行粉碎；
（3）将粉碎后的各组份的粉末进行充分混合均匀。
7.根据权利要求6所述的烟气脱硝剂的生产方法，其特征在于：各组份的粉碎标准为：
活性炭 10-20目，
高锰酸钾 120-130目，
菱锰矿 195-205目，
氧化镁 195-205目，
氧化硅 155-165目，
尿素 40-50目，
纯碱 60-70目。
8.一种烟气脱硝剂的应用方法，其特征在于：将权利要求1-5中任意一项所述的脱硝剂形成干粉状，利用粉体输送管道将干粉状的脱硝剂通过炉体烟气出口及炉膛高温区的脱硝孔喷入炉体以及炉膛内，使脱硝剂与烟气充分接触。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190118 |