CN110385023A - 一种低温烟气脱硝剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种低温烟气脱硝剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低温烟气脱硝剂，属于烟气脱硝净化技术领域。按重量份数计，包括30‑80份活性组分、0.1‑10份助剂、1‑20份碳源以及2‑30份粘结剂；所述活性组分为CaCO3、CaO、Ca(OH)2中的一种或几种；所述助剂为Fe2O3、MnO2、CuO、Co2O3中的一种或几种；所述碳源为活性炭、活性炭纤维、粉煤、粉煤灰、飞灰、生物质纤维中一种或几种；所述粘结剂为高岭土、膨润土、石膏、水泥中的一种或几种。本发明还提供脱硝剂的制备方法。本发明脱硝剂原料成本低，脱硝效果好，脱硝容量高，使用温度可低至常温。脱硝剂配合干法移动床脱硝工艺或者固定床干法脱硝工艺，应用过程中兼具脱硝除尘效果。

Description

一种低温烟气脱硝剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于烟气脱硝净化技术领域，具体为一种低温烟气脱硝剂及其制备方法和应用。
背景技术
NOx是大气主要污染物之一，其引起酸雨、引发光化学烟雾等一系列危害，严重影响生态环境和人类健康。我国是煤资源大国，燃煤产生的烟气更是NOx排放的主要来源，所以降低NOx排放是我国污染减排的重中之重。
烟气脱硝有选择性催化还原法(SCR)、液体吸收法、活性炭吸附法等技术。SCR 因脱硝效率高、技术成熟可靠，已成为主流技术。液体吸收法处理烟气量小，效率低且副产不易处理，在应用过程中存在问题。活性炭吸附法吸附剂用量多，设备庞大，再生频繁，脱硝效率低。但SCR脱硝催化剂仅在中高温范围得到应用，而在低于200℃温度时，因为烟气中二氧化硫和氨生成硫铵覆盖活性位，造成SCR催化剂失活，故目前SCR催化剂尚不能用于低于200℃烟气工况条件。
针对低于200℃烟气脱硝领域，目前尚无良好的解决方案，也是目前科研工作者正在攻关的一个技术难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温烟气脱硝剂及其制备方法和应用，本发明脱硝剂适用于30-200℃工况下烟气脱硝，脱硝效率达到99％以上。
本发明目的通过以下技术方案来实现：
一种低温烟气脱硝剂，按重量份数计，包括30-80份活性组分、0.1-10份助剂、 1-20份碳源以及2-30份粘结剂；
所述活性组分为CaCO3、CaO、Ca(OH)2中的一种或几种；
所述助剂为Fe2O3、MnO2、CuO、Co2O3中的一种或几种；
所述碳源为活性炭、活性炭纤维、粉煤、粉煤灰、飞灰、生物质纤维中一种或几种；
所述粘结剂为高岭土、膨润土、石膏、水泥中的一种或几种。
进一步，按重量份数计，包括50-70份活性组分、1-8份助剂、2-15份碳源以及 5-20份粘结剂。
进一步，按重量份数计，包含55-65份活性组分、2-5份助剂、5-10份碳源以及 10-15份粘结剂。
本申请提供一种低温烟气脱硝剂，烟气中的NO在碳源以及助剂协同催化作用下转化成为NO2，转化后的NO2在活性组分表面水膜溶解，与活性组分Ca反应生成 Ca(NO3)2，从而达到脱硝效果。
进一步，所述活性组分优选CaO与轻质CaCO3的组合或者Ca(OH)2与轻质CaCO3的组合。通过轻质活性CaCO3与CaO或Ca(OH)2结合，能适当抑制烟气中CO2竞争吸附，从而提高脱硝效率。通过催化中心(碳源以及助剂)协同催化氧化NO，氧化后的NO2与活性组分反应生成硝酸钙，最终固定氮氧化物，脱除烟气中的氮氧化物。
一种低温烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将助剂的盐溶入去离子水中，并均匀浸渍在碳源上，将负载有助剂的碳源烘干，然后在惰性气氛下分解。
具体地，将助剂盐溶入去离子水中，并均匀浸渍在100-300目的碳源上，负载有助剂的碳源在100-140℃条件下烘干1-3h，然后放入马弗炉中在惰性气氛下分解，温度为300-500℃，时间为1-4h。
进一步，所述助剂盐为硝酸盐或者氯化盐，助剂的盐溶于去离子水中的浓度为0.01-0.1g/ml。
进一步，所述硝酸盐为Fe(NO3)3·9H2O、Mn(NO3)2·4H2O、Cu(NO3)2·3H2O、 Co(NO3)2·6H2O中的一种或几种。
进一步，所述浸渍优选为等体积浸渍，马弗炉中分解时惰性气氛优选氮气保护。等体积浸渍能保证催化剂活性中心在碳上良好分散，通过协同催化作用催化氧化NO，从而促进氮氧化物氧化-吸收-固定。
2)取步骤1)制备的试样与活性组分、粘结剂混合均匀，加入去离子水捏合。
具体地，取制备的试样与粒度为100-300目的活性组分以及粒度为100-300目的粘结剂混合均匀，并加入混合后干料20-50％重量的去离子水，在捏合机中捏合0.5-2h。
3)将捏合后的试样挤压成型，烘干后即制得低温烟气脱硝剂。
具体地，将捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径2-8mm，长度 3-20mm，并在100-140℃烘箱烘干，时间为1-3h，即制得低温烟气脱硝剂。
进一步，步骤3)中，所述试样挤压成型为圆柱条状，直径为3-6mm，长度为 4-15mm。这样能在工业应用中保持较低床层阻力降工况下脱硝剂的脱硝效率。
一种低温烟气脱硝剂的应用，所述脱硝剂在30-200℃低温下烟气脱硝中的应用。
进一步，将脱硝剂置于固定床反应器或者移动床反应器中对烟气脱硝，烟气脱硝条件为：0-5MPa、30-200℃、气体空速100-1000h-1；所述烟气中NOX浓度(以NO2计)小于3000mg/m3。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明低温烟气脱硝剂的使用温度30-200℃，解决目前低温SCR脱硝的技术瓶颈，且脱硝效率达99％以上，脱硝效率高。
本发明低温烟气脱硝剂采用廉价的Ca作为活性组分原料，廉价金属氧化物作为助剂，廉价活性炭等作为碳源，以及廉价粘接剂，有效降低了脱硝剂成本。
通过催化中心(碳源以及助剂)协同催化氧化NO，氧化后的NO与活性组分反应生成硝酸钙，最终固定氮氧化物，脱除烟气中的氮氧化物；催化活性位均匀分散在碳中，碳能有效吸附氮氧化物，催化活性中心加速氮氧化物催化转化，从而促进氮氧化物吸附转化。
本发明通过结构调控，构建吸收活性位(Ca)-催化活性位-助剂三者构效关系，增强脱硝剂在低温环境下吸硝性能，抑制其低温下吸碳性能(抑制竞争吸附)，大大增强其在低温条件下脱硝效率。
本发明低温烟气脱硝剂具有吸附烟气中的粉尘而达到除尘效果，不需要除尘步骤，可实现脱硝除尘一体化。
附图说明
图1为脱硝剂性能评价固定床反应装置；
附图标记：1-储水罐，2-柱塞泵，3、8-球阀，4-质量流量计，5-减压阀，6-反应器，7-冷凝器，9、10-针型阀，11、12-洗气瓶。
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，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂1。
实施例2
活性组分及含量：CaO(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的CaO、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取13g 200 目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入54g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂2。
实施例3
活性组分及含量：Ca(OH)2(70wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取70g200目颗粒大小的Ca(OH)2，称取13g 200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂3。
实施例4
活性组分及含量：Ca(OH)2(20wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(53wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取20g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 53g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂4。
实施例5
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Fe2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取10.1g Fe(NO3)3·9H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200 目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥 2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂5。
实施例6
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：MnO2(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取5.8g Mn(NO3)2·4H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200 目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥 2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂6。
实施例7
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：CuO(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取6.1g Cu(NO3)2·3H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200 目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥 2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂7。
实施例8
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：粉煤灰(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小粉煤灰粉末，将溶液均匀浸渍在粉煤灰组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂8。
实施例9
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：粉煤(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小粉煤粉末，将溶液均匀浸渍在粉煤组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂9。
实施例10
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，石膏(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的石膏，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂10。
实施例11
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：膨润土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的膨润土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂11。
实施例12
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(8wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(7wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取28g Co(NO3)2·6H2O，溶入去15g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 7g 200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂12。
实施例13
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(5wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(18wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取5g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂13。
实施例14
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：电厂飞灰(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小电厂飞灰，将溶液均匀浸渍在电厂飞灰组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 13g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂14。
实施例15
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：无；
粘结剂及含量：高岭土(23wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 23g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂15。
实施例16
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaCO3(10wt.％)；
助剂及含量：无；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(15wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小轻质CaCO3，称取 15g200目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂16。
实施例17
活性组分及含量：Ca(OH)2(60wt.％)，轻质CaO(10wt.％)；
助剂及含量：Co2O3(2wt.％)；
碳源及含量：活性炭(10wt.％)；
粘结剂及含量：高岭土(13wt.％)，水泥(5wt.％)。
具体的制备方法为：
1)、称取7g Co(NO3)2·6H2O，溶入去10g离子水中配制成溶液，称取10g 200目颗粒大小活性炭粉末，将溶液均匀浸渍在活性炭组分上，在110℃条件下烘箱干燥2h，然后放入马弗炉中在氮气气氛下分解，温度为400℃，时间为2h；
2)、称取60g200目颗粒大小的Ca(OH)2、10g200目颗粒大小CaO，称取13g 200 目颗粒大小的高岭土、5g 200目颗粒大小的水泥，与1)步制备的试样进行混合均匀，并加入35g重量的去离子水，在捏合机中捏合1h；
3)、将2)步捏合后的试样在挤条机中挤压成型为圆柱条状，直径6mm，长度10mm，并在110℃烘箱烘干，时间为2h，即制得成品低温烟气脱硝剂17。
实施例18
本实施例是对脱硝剂1-17进行使用性能评价，评价结果见表1。
脱硝剂性能评价采用实验室小型固定床反应装置，如图1所示，该装置由储水罐1、柱塞泵2、球阀3和8、质量流量计4、减压阀5、反应器6、冷凝器7、针型阀9 和10、洗气瓶11和12按图中顺序进行连接，脱硝剂装填量为60ml，装填高度为50mm。三组原料气NO、SO2和O2均采用N2作为平衡气，经过减压计量后进入混合器，充分混合后进入反应器发生反应，反应器采用外加热形式控制温度，出口气体经冷却分离器冷却、分离后，再通过湿式计量器计量后，一部分进入红外烟气分析仪 (GASORD-300)分析，另一部分直接排空。NO入口浓度为1000mg/m3，O2含量 6％，其余为氮气，水泵流速0.2ml/min，气体空速为600h-1，脱硝反应温度150℃，反应压力为常压，当尾气中的NO含量超过接近1000mg/m3时，则认为脱硝剂已经饱和，计算脱硝容量(脱硝容量以脱硝剂中NO2含量计)与脱硝率。
脱硝率以NO的转化率计算，公式如下：
其中：ηNO为NO转化率，cNO进口为NO进口浓度，cNO出口为NO出口浓度。
穿透容量计算，公式如下：
式中：cn—脱硝剂脱硝容量；mn—脱硝剂饱和氮含量(以NO2含量计)；mn0—脱硝剂初始氮含量(以NO2含量计)；m2—脱硝剂饱和后重量。
实施例19
本实施例是对脱硝剂1进行低温使用性能评价，评价条件见实施例15，仅改变脱硝反应温度为40℃，评价结果见表1。
其它实施例脱硝剂改变脱硝反应温度为40℃时，脱硝容量和脱硝率与脱硝反应温度为150℃时相差不大，几乎保持一致。
实施例20
本实施例是对脱硝剂1进行中温使用性能评价，评价条件见实施例15，仅改变反应温度为180℃，评价结果见表1。
其它实施例脱硝剂改变脱硝反应温度为180℃时，脱硝容量和脱硝率相比于脱硝反应温度为150℃时会降低一些，但也能起到脱硝的技术效果。
实施例21
本实施例是对脱硝剂1进行除尘性能评价，评价条件见实施例15，仅在原料气中添加了60mg/m3的烟道粉尘，评价结果见表2。其它实施例脱硝剂添加烟道粉尘也能达到相同的技术效果。
表1脱硝剂评价结果表
表2脱硝剂除尘评价结果表
原料气烟尘含量(mg/m<sup>3</sup>) 评价温度(℃) 出口尘含量(mg/m<sup>3</sup>) 除尘率
实施例21 60 150 ＜10 ＞80％
本发明中最优实施例为脱硝剂1，2，11，12，19该脱硝剂脱硝容量达到25％(以 NO计)，氮氧化物脱除率达到99％以上，原料气中60mg/m3尘含量能脱除至低于10 mg/m3，除尘率达到80％以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温烟气脱硝剂，其特征在于，按重量份数计，包括30-80份活性组分、0.1-10份助剂、1-20份碳源以及2-30份粘结剂；
所述活性组分为CaCO3、CaO、Ca(OH)2中的一种或几种；
所述助剂为Fe2O3、MnO2、CuO、Co2O3中的一种或几种；
所述碳源为活性炭、活性炭纤维、粉煤、粉煤灰、飞灰、生物质纤维中一种或几种；
所述粘结剂为高岭土、膨润土、石膏、水泥中的一种或几种。
2.如权利要求1所述一种低温烟气脱硝剂，其特征在于，按重量份数计，包括50-70份活性组分、1-8份助剂、2-15份碳源以及5-20份粘结剂。
3.如权利要求1所述一种低温烟气脱硝剂，其特征在于，按重量份数计，包含55-65份活性组分、2-5份助剂、5-10份碳源以及10-15份粘结剂。
4.如权利要求1至3任一项所述一种低温烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将助剂的盐溶入去离子水中，并均匀浸渍在碳源上，将负载有助剂的碳源烘干，然后在惰性气氛下分解；
2)取步骤1)制备的试样与活性组分、粘结剂混合均匀，加入去离子水捏合；
3)将捏合后的试样挤压成型，烘干后即制得低温烟气脱硝剂。
5.如权利要求4所述一种低温烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述助剂盐为硝酸盐或者氯化盐，助剂的盐溶于去离子水中的浓度为0.01-0.1g/ml。
6.如权利要求5所述一种低温烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述硝酸盐为Fe(NO3)3·9H2O、Mn(NO3)2·4H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Co(NO3)2·6H2O中的一种或几种。
7.如权利要求4所述一种低温烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述碳源的粒度为100-300目；所述步骤2)中的试样、活性组分、粘接剂的粒度为100-300目。
8.如权利要求4所述一种低温烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述试样挤压成型为圆柱条状，直径2-8mm，长度3-20mm。
9.如权利要求1至3任一项所述一种低温烟气脱硝剂的应用，其特征在于，所述脱硝剂在30-200℃低温下烟气脱硝中的应用。
10.如权利要求9所述一种低温烟气脱硝剂的应用，其特征在于，将脱硝剂置于固定床反应器或者移动床反应器中对烟气脱硝，烟气脱硝条件为：0-5MPa、30-200℃、气体空速100-1000h-1；所述烟气中NOX浓度(以NO2计)小于3000mg/m3。
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