CN112604487A - 一种水泥窑用烟气脱硝剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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周高怀
刘江
郭占国
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Abstract

本发明公开了一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：尿素40‑70份、活性碳15‑30份、五氧化二钒2‑5份、石墨烯10‑15份、高锰酸钾3‑8份、硫酸铁铵6‑15份、栲胶1‑5份、硝酸钕1‑5份、膨润土20‑30份、生石灰10‑20份、滑石粉5‑15份。同时，本发明公开所述烟气脱硝剂的制备方法及其在烟气脱硝中的应用，所述应用为湿法脱硝。本发明提供的烟气脱硝剂，脱硝效率高，成本低，可以用于湿法脱硫，能明显降低氮氧化物的含量，脱硫后，烟气满足国家排放标准。

Description

一种水泥窑用烟气脱硝剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种水泥窑用烟气脱硝剂及其制备方法与应用。
背景技术
目前，烟气脱硝大多采用SCR（选择性催化还原技术）和SNCR（选择性非催化还原技术）技术，SCR技术投资高、催化剂易堵塞、中毒、磨损；SNCR技术对氨水喷入的位置要求高，往往使化学反应的程度较低，造成NOX还原率不稳定。同时，目前烟气脱硝多采用的是干法技术，干法技术会导致脱硝剂的大量浪费，因脱除效果差，就大量喷脱硝剂粉末，增加了氨的逃逸度，给空气造成二次污染，提高生产成本。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种水泥窑用烟气脱硝剂及其制备方法，同时还提供所述烟气脱硝剂在湿法脱硝中的应用，所述烟气脱硝剂能明显降低氮氧化物的含量。
一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素40-70份、活性碳15-30份、五氧化二钒2-5份、石墨烯10-15份、高锰酸钾3-8份、硫酸铁铵6-15份、栲胶1-5份、硝酸钕1-5份、膨润土20-30份、生石灰10-20份、滑石粉5-15份。
优选地，所述水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素40-70份、活性碳20-30份、五氧化二钒2-3份、石墨烯10-15份、高锰酸钾3-5份、硫酸铁铵6-12份、栲胶1-3份、硝酸钕1-2份、膨润土20-25份、生石灰10-20份、滑石粉5-15份。
优选地，所述水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素50-60份、活性碳15-20份、五氧化二钒2-5份、石墨烯10-15份、高锰酸钾5-8份、硫酸铁铵8-15份、栲胶3-5份、硝酸钕2-3份、膨润土20-30份、生石灰10-20份、滑石粉10-15份。
优选地，所述水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素50-60份、活性碳15-20份、五氧化二钒2-5份、石墨烯10-15份、高锰酸钾5-8份、硫酸铁铵8-15份、栲胶1-3份、硝酸钕2-3份、膨润土20-30份、生石灰10-20份、滑石粉10-15份。
所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌30-50min混合；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨，筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
优选地，步骤（1）中所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌频率为79-90Hz。
优选地，所述球磨的时间为40-60min，球料比为（3-5）：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物。
所述水泥窑用烟气脱硝剂在烟气脱硝中的应用，所述应用为湿法脱硝，具体如下：
（一）将所述烟气脱硝剂加入除盐水中，形成混合溶液；
（二）用雾化器将所述混合溶液雾化至20-60μm的雾滴，然后通入烟气中，雾滴的通入速率为1.1m3/h-1.5 m3/h。
优选地，所述混合溶液中脱硝剂的浓度为15-20wt%。
本发明的优点：
本发明提供的烟气脱硝剂，脱硝效率高，成本低，可以用于湿法脱硫，能明显降低氮氧化物的含量，脱硫后，烟气满足国家排放标准。
具体实施方式
实施例1
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素40份、活性碳30份、五氧化二钒5份、石墨烯15份、高锰酸钾8份、硫酸铁铵15份、栲胶5份、硝酸钕5份、膨润土30份、生石灰10份、滑石粉7份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌混合，所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌时间为30min，搅拌频率为90Hz；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨40min，球磨时的球料比为5：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物，球磨结束后筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
实施例2
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素70份、活性碳22份、五氧化二钒2份、石墨烯10份、高锰酸钾3份、硫酸铁铵6份、栲胶1份、硝酸钕1份、膨润土20份、生石灰20份、滑石粉15份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌混合，所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌时间为50min，搅拌频率为90Hz；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨60min，球磨时的球料比为3：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物，球磨结束后筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
实施例3
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素53份、活性碳20份、五氧化二钒3份、石墨烯12份、高锰酸钾5份、硫酸铁铵12份、栲胶3份、硝酸钕2份、膨润土25份、生石灰20份、滑石粉15份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌混合，所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌时间为40min，搅拌频率为79Hz；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨40min，球磨时的球料比为3：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物，球磨结束后筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
实施例4
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素70份、活性碳30份、五氧化二钒2份、石墨烯10份、高锰酸钾3份、硫酸铁铵6份、栲胶1份、硝酸钕1份、膨润土22份、生石灰20份、滑石粉5份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌混合，所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌时间为30min，搅拌频率为79Hz；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨60min，球磨时的球料比为5：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物，球磨结束后筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
实施例5
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素60份、活性碳15份、五氧化二钒2份、石墨烯10份、高锰酸钾5份、硫酸铁铵8份、栲胶5份、硝酸钕2份、膨润土28份、生石灰20份、滑石粉15份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌混合，所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌时间为50min，搅拌频率为80Hz；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨50min，球磨时的球料比为5：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物，球磨结束后筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
实施例6
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素55份、活性碳20份、五氧化二钒5份、石墨烯15份、高锰酸钾8份、硫酸铁铵15份、栲胶3份、硝酸钕3份、膨润土20份、生石灰11份、滑石粉15份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌混合，所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌时间为50min，搅拌频率为85Hz；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨50min，球磨时的球料比为4：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物，球磨结束后筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
实施例7
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素50份、活性碳20份、五氧化二钒5份、石墨烯15份、高锰酸钾8份、硫酸铁铵15份、栲胶3份、硝酸钕3份、膨润土25份、生石灰16份、滑石粉10份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，同实施例6。
实施例8
1. 一种水泥窑用烟气脱硝剂，包括以下重量份的原料：
尿素60份、活性碳18份、五氧化二钒3份、石墨烯13份、高锰酸钾6份、硫酸铁铵10份、栲胶1份、硝酸钕2份、膨润土30份、生石灰20份、滑石粉7份。
2. 所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，同实施例6。
实施例9
本发明实施例提供的水泥窑用烟气脱硝剂在烟气脱硝中的应用，所述应用为湿法脱硝，具体如下：
（一）将所述烟气脱硝剂加入除盐水中，形成混合溶液，所述混合溶液中脱硝剂的浓度为15-20wt%；
（二）用雾化器将所述混合溶液雾化至20-60μm的雾滴，然后通入烟气中，雾滴的通入速率为1.1m3/h-1.5 m3/h。
一. 应用效果检测
某水泥窑烟气中，氮氧化物的含量为850 mg/m3，采用实施例9中所述的应用方法，将本发明提供的烟气脱硝剂应用于湿法脱硝；
其中，以各实施例中不含有栲胶作为对比例，其他同实施例1-8，分别设置了对比例1-8，具体反应条件和结果见表1，其他反应条件相同。
表1 反应条件及反应结果
Figure 390515DEST_PATH_IMAGE001
由表1可知，本发明提供的烟气脱硝剂性能稳定，脱硝率高，添加栲胶后，能明显降低氮氧化物的含量，使得烟气排放满足国家的要求。

Claims (9)

1.一种水泥窑用烟气脱硝剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：
尿素40-70份、活性碳15-30份、五氧化二钒2-5份、石墨烯10-15份、高锰酸钾3-8份、硫酸铁铵6-15份、栲胶1-5份、硝酸钕1-5份、膨润土20-30份、生石灰10-20份、滑石粉5-15份。
2.根据权利要求1所述水泥窑用烟气脱硝剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：
尿素40-70份、活性碳20-30份、五氧化二钒2-3份、石墨烯10-15份、高锰酸钾3-5份、硫酸铁铵6-12份、栲胶1-3份、硝酸钕1-2份、膨润土20-25份、生石灰10-20份、滑石粉5-15份。
3.根据权利要求1所述水泥窑用烟气脱硝剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：
尿素50-60份、活性碳15-20份、五氧化二钒2-5份、石墨烯10-15份、高锰酸钾5-8份、硫酸铁铵8-15份、栲胶3-5份、硝酸钕2-3份、膨润土20-30份、生石灰10-20份、滑石粉10-15份。
4.根据权利要求1所述水泥窑用烟气脱硝剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：
尿素50-60份、活性碳15-20份、五氧化二钒2-5份、石墨烯10-15份、高锰酸钾5-8份、硫酸铁铵8-15份、栲胶1-3份、硝酸钕2-3份、膨润土20-30份、生石灰10-20份、滑石粉10-15份。
5.权利要求1-4任一项所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将所述原料机械搅拌30-50min混合；
（2）将步骤（1）的混合物进行球磨，筛分，保证过筛后颗粒粒径的大小为200-300μm。
6.根据权利要求5所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌频率为79-90Hz。
7.根据权利要求6所述水泥窑用烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于：所述球磨的时间为40-60min，球料比为（3-5）：1，球磨时采用的玛瑙球为质量比为1：2的直径10mm和直径6mm的玛瑙球的混合物。
8.权利要求1-4任一项所述水泥窑用烟气脱硝剂在烟气脱硝中的应用，其特征在于：所述应用为湿法脱硝，具体如下：
（一）将所述烟气脱硝剂加入除盐水中，形成混合溶液；
（二）用雾化器将所述混合溶液雾化至20-60μm的雾滴，然后通入烟气中，雾滴的通入速率为1.1m3/h-1.5 m3/h。
9.根据权利要求8所述应用，其特征在于：所述混合溶液中脱硝剂的浓度为15-20wt%。
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