CN112221522A - 一种炉内脱硝催化剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种炉内脱硝催化剂及其应用，炉内脱硝催化剂由重量比为1：1.7‑2.2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水组成；该炉内脱硝催化剂与尿素溶液混合后可对氮氧化物进行炉内脱硝；该炉内脱硝催化剂与尿素的重量比为0.1‑0.35:1.2。在添加本发明提供的炉内脱硝催化剂的情况下，可有效将炉内高温区温度降低，低温区温度提升，从而达到脱硝反应所需的温度区间，提高脱硝效率，且由于提高了脱硝效率，大大降低了氨逃逸，减少了铵盐对管束的腐蚀及积灰，降低了维护成本，同时降低了尿素的用量节约了运行成本，且氮氧化物处理效果好、设备投资低。
Description
技术领域
本发明涉及氮氧化物脱硝技术领域，具体涉及一种炉内脱硝催化剂及其应用。
背景技术
随着氮氧化物排放标准的日益提高，现有处理氮氧化物排放的技术存在着投资高、运行费用高、腐蚀及堵塞等维护费用高的三高难题。现有处理氮氧化物的技术给企业造成了严重的经济负担。一些企业甚至因为区域产业调整，刚建成投入使用氮氧化物排放设施，却面临着区域产业淘汰或拆迁带来的巨大经济损失。
因此，如何提供一种低设备投资、运行费用低及维护成本低的氮氧化物治理方案，是人们极为关心的技术问题。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种氮氧化物处理效果好、低设备投资、运行成本低以及炉内维护成本低的炉内脱硝催化剂。
该炉内脱硝催化剂由重量比为1：1.7-2.2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水组成。
其中优选的是，所述硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水的重量比为1：2：0.8：0.87：16.7。
同时，提供一种上述炉内脱硝催化剂的应用，将所述炉内脱硝催化剂与40％的尿素溶液均匀混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝；
所述炉内脱硝催化剂与40％尿素溶液的重量比为0.1-0.35:1.2。
上述任一方案中优选的是，所述炉内脱硝催化剂与40％尿素溶液的重量比为0.265:1.2。
本发明的有益效果为：在添加本发明提供的炉内脱硝催化剂的情况下，可有效将炉内高温区温度降低，低温区温度提升，从而达到脱硝反应所需的温度区间，提高脱硝效率，且由于提高了脱硝效率，大大降低了氨逃逸，减少了铵盐对管束的腐蚀及积灰，降低了维护成本，同时降低了尿素的用量节约了运行成本，且氮氧化物处理效果好、设备投资低。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在炉内脱硝时，将40％的尿素溶液与本发明提供的炉内脱硝催化剂以重量比1.2：0.1-0.35均匀混合成混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝。
上述炉内脱硝催化剂由重量比为1：1.7-2.2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水组成。
在下述各实施例中，氮氧化物日均浓度值均通过cems-2000烟气在线分析仪进行实时连续监测，脱硝过程中炉温保持850-980℃，雾化压缩空气压力为0.4MPa。
本发明中所用水或稀释用水可为纯水。
实施例1
称量重量比为1：2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.265的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.465Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度150mg/m3，反应后日均浓度74mg/m3。
实施例2
称量重量比为1：1.7：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.265的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.465Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度154mg/m3，反应后日均浓度133mg/m3。
实施例3
称量重量比为1：1.8：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.265的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.465Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度151mg/m3，反应后日均浓度120mg/m3。
实施例4
称量重量比为1：1.9：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.265的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.465Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度157mg/m3，反应后日均浓度93mg/m3。
实施例5
称量重量比为1：2.1：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.265的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.465Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度148mg/m3，反应后日均浓度76mg/m3。
实施例6
称量重量比为1：2.2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.265的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.465Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度151mg/m3，反应后日均浓度73mg/m3。
实施例7
称量重量比为1：2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.1的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.3Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度155mg/m3，反应后日均浓度133mg/m3。
实施例8
称量重量比为1：2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.15的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.35Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度152mg/m3，反应后日均浓度110mg/m3。
实施例9
称量重量比为1：2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.2的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.4Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度156mg/m3，反应后日均浓度97mg/m3。
实施例10
称量重量比为1：2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.3的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.5Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度149mg/m3，反应后日均浓度70mg/m3。
实施例11
称量重量比为1：2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水混合得到炉内脱硝催化剂；
在炉内脱硝的过程中，将40％尿素溶液与脱硝催化剂按1.2:0.35的重量比混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝，混合物A的用量为1.55Kg每吨氮氧化物，反应时间为24小时，反应前后分别测量氮氧化物(NOX)的日均浓度为：使用前日均浓度153mg/m3，反应后日均浓度69mg/m3。
从实施例1至6可得，在控制尿素吨耗和催化剂吨耗不变的情况下，进行24小时的反应，测量反应前后氮氧化物浓度变化情况，发现催化剂最优的各成分重量比为硼酸1：硫酸镁2：硫酸铝0.8：碳酸钠0.87：水16.7，其测量结果如下表所示：
从实施例1、7-11可得，在保持上述催化剂最优配比的情况下，保持尿素吨耗不变，调整催化剂的用量，进行24小时的反应，并测量反应前后氮氧化物浓度变化情况，发现催化剂的吨耗为0.265Kg每吨氮氧化物为最优重量比，具体数据见下表：
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种炉内脱硝催化剂，其特征在于，由重量比为1：1.7-2.2：0.8：0.87：16.7的硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水组成。
2.根据权利要求1所述的一种炉内脱硝催化剂，其特征在于，所述硼酸、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钠和水的重量比为1：2：0.8：0.87：16.7 。
3.根据权利要求1或2所述的一种炉内脱硝催化剂的应用，其特征在于，将所述炉内脱硝催化剂与40%的尿素溶液均匀混合得到混合物A，使用混合物A与稀释用水按1:3混合后由压缩空气雾化喷入炉内，对氮氧化物进行炉内脱硝；
所述炉内脱硝催化剂与40%尿素溶液的重量比为0.1-0.35:1.2。
4.根据权利要求3所述的一种炉内脱硝催化剂的应用，其特征在于，所述炉内脱硝催化剂与40%尿素溶液的重量比为0.265:1.2。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 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: 20210115 |
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