CN111389208A - 一种氨基脱硝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种氨基脱硝剂及其制备方法,包括3~50份的氨基化合物、2~6份的阻垢剂、0.03~0.07份的氨逃逸抑制剂、1~3份的氨基活化剂、2~3份的防冻剂和50~90份的软化水。制备时,先在液制备溶解罐中加入50~90份的软化水,然后向液制备溶解罐中继续加入3~50份的氨基化合物、2~6份的阻垢剂、0.03~0.07份的氨逃逸抑制剂、1~3份的氨基活化剂和2~3份的防冻剂,通过搅拌器进行搅拌。待搅拌均匀后,进入储罐内静止8小时以上进行活化稳定。本发明氨基脱硝剂,采用几种化工下脚料配合组成,环保安全、效率高、成本低,且无毒无害,无腐蚀性。
Description
技术领域
本发明属于烟气治理领域,特别涉及一种用于锅炉气或烟气脱硝的新型氨基脱硝剂及其制备方法。
背景技术
目前,我国在处理热电厂、钢铁厂、化工厂及其他行业烟气脱硝中,使用的脱硝方法主要有两种:SCR法(即,选择性催化还原法)和SNCR法(即,选择性非催化还原法)。无论是SCR法还是SNCR法,所使用的还原剂都是氨水、液氨或尿素。随着国家环保节能政策的推进和科技进步,氨水、液氨在使用中的弊端日益显现出来:一是成本高,每吨氨水的价格为900元以上,液氨价格更高;二是安全性差,易燃易爆,被国家列为危化品(危规编号为82503);三是有毒、有害、有强烈刺激性气味,人吸入后易对人器官造成伤害,而且氨逃逸性高易造成环境污染;四是对人和设备有腐蚀性,容易造成灼伤皮肤和停产事故;五是除硝效率低,氨水只有40%——60%;六是运输困难,需要特种罐车远距离运输。
发明内容
针对上述传统脱硝方法存在的弊端问题,本发明提供一种新型的氨基脱硝剂,采用几种化工下脚料配合组成,环保安全、效率高、成本低(比氨水和液氨的成本低50%以上),且无毒无害,无腐蚀性。
本发明的技术方案如下:
一种氨基脱硝剂,包括3~50份的氨基化合物、2~6份的阻垢剂、0.03~0.07份的氨逃逸抑制剂、1~3份的氨基活化剂、2~3份的防冻剂和50~90份的软化水。
其中,所述氨基化合物包括氨、氨水、尿素、氯化铵、缩二脲、一甲胺、二甲胺、水合肼、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种的混合物,可采用化工下脚料配合而成,成本低。
所述氨基化合物与废气中的NOx将进行如下反应:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7NO2+12H2O
2NO2+8NH3+O2→3N2+6H2O
所述阻垢剂包括HEDP、ATMP中的一种或多种的混合物。
所述氨逃逸抑制剂包括甲基硅油、有机亚砜、有机硫醚、煤油中的一种或多种。
所述氨基活化剂包括二甲基亚砜。
所述软化水包括纯净水。
如上所述的氨基脱硝剂,还可包括0.6~1.2份的色素。
一种氨基脱硝剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:常温下,在液制备溶解罐中加入50~90份的软化水;
步骤二:向液制备溶解罐中继续加入3~50份的氨基化合物、2~6份的阻垢剂、0.03~0.07份的氨逃逸抑制剂、1~3份的氨基活化剂和2~3份的防冻剂,通过搅拌器进行搅拌;
步骤三:搅拌均匀后,进入储罐内静止8小时以上进行活化稳定。
进一步的,在所述步骤二中还可继续加入0.6~1.2份的色素。
作为优选的方案,在所述步骤三中,搅拌均匀后,进入储罐内静止10小时以上进行活化稳定。
本发明的有益效果在于:
1、本发明公开的氨基脱硝剂,制作简单,效率高,常温下即可制作,无需外在加热。
2、本发明公开的氨基脱硝剂,无毒无害、无腐蚀性,而且不燃、不爆,环保安全。
3、本发明公开的氨基脱硝剂,可采用几种化工下脚料配合组成,相比氨水和液氨成本更低,为企业节约了脱硝还原剂成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种氨基脱硝剂,包括10份氨基化合物、2.5份阻垢剂、0.03份氨逃逸抑制剂、1.2份氨基活化剂、2.5份防冻剂和60份软化水。
其中,所述氨基化合物包括2份氨水、3份氯化铵、2份缩二脲和3份碳酸氢铵。
所述阻垢剂采用HEDP,所述氨逃逸抑制剂采用甲基硅油,所述氨基活化剂采用二甲基亚砜。
一种氨基脱硝剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:常温下,在液制备溶解罐中加入60份的软化水;
步骤二:向液制备溶解罐中继续加入2份氨水、3份氯化铵、2份缩二脲、3份碳酸氢铵、2.5份HEDP、0.03份甲基硅油、1.2份二甲基亚砜和2.5份防冻剂,然后通过搅拌器进行搅拌;
步骤三:搅拌均匀后,进入储罐内静止8小时进行活化稳定,制得浓度为15.3%的氨基脱硝剂。
实施例2
一种氨基脱硝剂,包括25份氨基化合物、3.5份阻垢剂、0.045份氨逃逸抑制剂、2份氨基活化剂、2.5份防冻剂和75份软化水。
其中,所述氨基化合物包括4份尿素、7份氯化铵、6份缩二脲、5份一甲胺和3份二甲胺。
所述阻垢剂采用ATMP,所述氨逃逸抑制剂采用有机亚砜,所述氨基活化剂采用二甲基亚砜。
一种氨基脱硝剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:常温下,在液制备溶解罐中加入75份的软化水;
步骤二:向液制备溶解罐中继续加入4份尿素、7份氯化铵、6份缩二脲、5份一甲胺、3份二甲胺、3.5份ATMP、0.045份有机亚砜、2份二甲基亚砜、2.5份防冻剂,然后通过搅拌器进行搅拌;
步骤三:搅拌均匀后,进入储罐内静止10小时进行活化稳定,制得浓度为30%的氨基脱硝剂。
实施例3
一种氨基脱硝剂,包括45份氨基化合物、5份阻垢剂、0.06份氨逃逸抑制剂、2.5份氨基活化剂、2.5份防冻剂和80份软化水。
其中,所述氨基化合物包括5份氨水、5份尿素、8份氯化铵、7份缩二脲、7份一甲胺、8份二甲胺和5份碳酸铵。
所述阻垢剂包括2份ATMP和3份HEDP,所述氨逃逸抑制剂包括0.03份甲基硅油和0.03份有机硫醚,所述氨基活化剂采用二甲基亚砜。
一种氨基脱硝剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:常温下,在液制备溶解罐中加入80份的软化水;
步骤二:向液制备溶解罐中继续加入5份氨水、5份尿素、8份氯化铵、7份缩二脲、7份一甲胺、8份二甲胺、5份碳酸铵、2份ATMP、3份HEDP、0.03份甲基硅油、0.03份有机硫醚、2.5份二甲基亚砜、2.5份防冻剂,然后通过搅拌器进行搅拌;
步骤三:搅拌均匀后,进入储罐内静止12小时进行活化稳定,制得浓度为50%的氨基脱硝剂。
实施例4
一种氨基脱硝剂,包括42份氨基化合物、4份阻垢剂、0.05份氨逃逸抑制剂、2.4份氨基活化剂、2.8份防冻剂、0.8份色素和68份软化水。
其中,所述氨基化合物包括12份氨水、8份缩二脲、10份水合肼和12份碳酸氢铵。
所述阻垢剂采用HEDP,所述氨逃逸抑制剂采用有机亚砜,所述氨基活化剂采用二甲基亚砜。
一种氨基脱硝剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:常温下,在液制备溶解罐中加入68份的软化水;
步骤二:向液制备溶解罐中继续加入12份氨水、8份缩二脲、10份水合肼、12份碳酸氢铵、4份HEDP、0.05份有机亚砜、2.4份二甲基亚砜、2.8份防冻剂和0.8份色素,然后通过搅拌器进行搅拌;
步骤三:搅拌均匀后,进入储罐内静止11小时进行活化稳定。
检测数据
对上述实施例1-4制得的氨基脱硝剂进行特性检测,检测结果如下
对比试验例
试验对象:将上述实施例1-4制得的氨基脱硝剂与氨水、尿素溶液分别于应用于75t/h循环流化床锅炉上进行脱硝试验。
作用原理:本发明的氨基脱硝剂的脱硝原理与氨水、液氨、尿素溶液相同,即均作为烟气脱硝的还原剂。当喷入烟气中后,迅速热分解为NH3与烟气中的NOx进行还原反应,将NOx还原为对大气没有多少影响的N2和水。
使用方式:
针对SNCR法:本发明的氨基脱硝剂通过助剂输送计量系统、超细雾化喷嘴喷入到炉膛内,迅速热分解成NH3随后NH3与烟气中的NOx进行反应而生成N2和H2O。其适宜温度范围为500℃~1100℃。
针对SCR法:本发明的氨基脱硝剂通过助剂输送计量系统输送到蒸发器内,高温加热到98℃以上,迅速蒸发分解出氨气,在稀释风机的作用下与空气充分混合均匀并通过喷氨格栅进入烟道。在催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H2O。其适宜温度区域为160~500℃。
试验结果
综上,本发明的氨基脱硝剂在喷入到高温烟气中后,可迅速热分解为NH3与烟气中的NOx进行还原反应,生成N2。在温度超过180度时,氨基脱硝剂可在0.07秒时间内瞬间分解,比氨水的分解速率高数十倍。而且,经过对部分电厂、钢厂和化工厂的使用检测,本发明的氨基脱硝剂比氨水的脱硝效率提高18%—25%左右,而它的成本价格不到氨水的50%。根据氨基脱硝剂在工厂的使用情况统计,本氨基脱硝剂与氨水的使用比例为0.9:1,即,原来使用1吨氨水,现在只需0.9吨氨基脱硝剂,可为企业节省了10%的脱硝还原剂成本。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或增减替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种氨基脱硝剂,其特征在于,包括3~50份的氨基化合物、2~6份的阻垢剂、0.03~0.07份的氨逃逸抑制剂、1~3份的氨基活化剂、2~3份的防冻剂和50~90份的软化水。
2.根据权利要求1所述的一种氨基脱硝剂,其特征在于,所述氨基化合物包括氨、氨水、尿素、氯化铵、缩二脲、一甲胺、二甲胺、水合肼、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种氨基脱硝剂,其特征在于,所述阻垢剂包括HEDP、ATMP中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种氨基脱硝剂,其特征在于,所述氨逃逸抑制剂包括甲基硅油、有机亚砜、有机硫醚、煤油中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种氨基脱硝剂,其特征在于,所述氨基活化剂包括二甲基亚砜。
6.根据权利要求1所述的一种氨基脱硝剂,其特征在于,所述软化水包括纯净水。
7.根据权利要求1所述的一种氨基脱硝剂,其特征在于,还包括0.6~1.2份的色素。
8.一种氨基脱硝剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:在液制备溶解罐中加入50~90份的软化水;
步骤二:向液制备溶解罐中继续加入3~50份的氨基化合物、2~6份的阻垢剂、0.03~0.07份的氨逃逸抑制剂、1~3份的氨基活化剂和2~3份的防冻剂,通过搅拌器进行搅拌;
步骤三:搅拌均匀后,进入储罐内进入储罐内静止8小时以上进行活化稳定。
9.根据权利要求8所述的一种氨基脱硝剂的制备方法,其特征在于,所述步骤二中继续加入0.6~1.2份的色素。
10.根据权利要求8所述的一种氨基脱硝剂的制备方法,其特征在于,所述步骤三中,搅拌均匀后,进入储罐内静止10小时以上进行活化稳定。
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