CN113877392A - 一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途 - Google Patents

一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN113877392A
CN113877392A CN202010624970.4A CN202010624970A CN113877392A CN 113877392 A CN113877392 A CN 113877392A CN 202010624970 A CN202010624970 A CN 202010624970A CN 113877392 A CN113877392 A CN 113877392A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
parts
percent
ammonia
urea
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010624970.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113877392B (zh
Inventor
胡兵
师本敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Original Assignee
Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd filed Critical Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Priority to CN202010624970.4A priority Critical patent/CN113877392B/zh
Publication of CN113877392A publication Critical patent/CN113877392A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113877392B publication Critical patent/CN113877392B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/343—Heat recovery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/346—Controlling the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2067—Urea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20707—Titanium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20723—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本发明公开了一种烟气高温脱硝的复合氨剂，所述复合氨剂由氨水、尿素、Na2CO3、乙醇、钒钛催化剂以及纳米零价铁‑高岭土材料复合而成。使用时将复合氨剂喷洒在链箅机与回转窑之间的过渡段和/或链箅机的预热二段处进行高温烟气脱硝处理。本发明的复合氨剂通过特定的配比和用量使得链箅机‑回转窑氧化球团烟气高温脱硝的效率大大提高。本发明的复合氨剂原料均来自市场，具有原料来源广泛、成本低、制备工艺简单等优点，容易实现规模化生产。

Description

一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种脱硝氨剂，具体涉及一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途，属于烟气净化技术领域。
背景技术
我国高炉炼铁用氧化球团生产以链箅机-回转窑工艺为主，其产量占球团总产量的60％以上。近年来，随着铁矿原料和燃料的日趋复杂，赤铁矿比例的提高(导致焙烧温度升高)、低品质燃料的规模利用、含氮焦炉煤气的应用等，使得不少企业球团生产过程NOx排放浓度呈上升趋势；加之我国环保要求的日益严苛，NOx排放被纳入排放的考核体系，从2015年起，球团生产NOx(以NO2计)排放限值300mg/m3，使得这部分企业需要增设脱硝设施才能满足国家的排放标准。2017年6月国家环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的修订公告，将NOx(以NO2计)排放限值从300mg/Nm3下调至100mg/Nm3。到2025年更是要实施超低排放控制，将NOx(以NO2计)排放限值下调至50mg/Nm3，基准含氧量为18％，实测焙烧烟气的大气污染物排放浓度，应换算为基准含氧量条件下的排放浓度，并以此作为判定排放是否达标的依据。虽然球团企业在环保方面做了大量的工作，除尘和脱硫得到了有效控制，能够满足排放要求，但是目前NOx因脱除成本高、工艺复杂，在钢铁形式低迷的环境下，这给球团产业带来了新的挑战，部分企业因NOx超标不得不大量减产，甚至面临关停。从目前大多数的氧化球团生产情况来看，NOx一般排放浓度在200～400mg/Nm3，不能满足超低排放的要求。通过减少煤气或煤粉喷入量、降低回转窑温度、采用较低NOx的原料和燃料等措施来减少链箅机-回转窑球团生产过程NOx的生成量所起的作用有限，并不能完全满足烟气氮氧化物的净化要求。
目前，NOx的脱除主要依靠选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，分别在末端和过程中对NOx进行脱除，SNCR技术串联SCR技术更是实现球团烟气超低排放的有效手段。对SNCR脱硝技术来说，一般认为温度范围为800℃～1100℃较为适宜。链箅机-回转窑球团生产过程应用SNCR脱硝技术，通常是在预热二段(温度范围850℃～1100℃)处向烟气中喷洒还原剂(氨水或尿素)进行烟气脱硝，但需要优化控制才能达到最佳的减排效果。但是，SNCR技术的应用效果对温度、还原剂用量等因素很敏感。当生产过程出现波动，例如温度过高时，NH3氧化生成NO，可能造成NO的浓度升高，导致NOx的脱除率降低。而温度过低时，NH3的反应速率下降，NOx脱除率也会下降，同时NH3的逃逸量也会增加。
为了提高SNCR技术的脱硝效率，研究人员提出了许多技术方案。如吴忠标等人发明的“一种用于烟气SNCR脱硝的添加剂及其应用(授权号CN 103252159B)”，公开了一种用于烟气SNCR脱硝、由纤维素醚和无机钠盐组成的添加剂，与脱硝还原剂混合后喷入760～850℃的烟气中进行脱硝，能适应不同的氧浓度变化，减少副产物N2O的产生，并使脱硝效率达40％～70％之间，有效脱硝温度区扩大，允许的氧量的范围也扩大，氨逃逸减少。但是目前对于应用于链篦机-回转窑氧化球团烟气脱硝(烟气温度区间为850～1100℃)的SNCR技术的添加剂研究较少。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种烟气脱硝复合氨剂，以提高链箅机-回转窑球团生产过程中应用SNCR技术时的稳定性和脱硝率，提高烟气脱硝还原剂的利用效率、降低NH3逃逸量。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：
根据本发明的第一种实施方案，提供一种烟气高温脱硝的复合氨剂，该复合氨剂包括如下组分：
氨水60-90重量份，优选为65-85重量份，更优选为70-80重量份。
尿素8-30重量份，优选为10-25重量份，更优选为15-25重量份。
Na2CO3 0.05-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，更优选为0.15-0.5重量份。
乙醇0.05-1.2重量份，优选为0.1-1重量份，更优选为0.15-0.8重量份。
钒钛催化剂0.01-0.1重量份，优选为0.02-0.08重量份，更优选为0.03-0.05重量份。
作为优选，该复合氨剂还包括有：
纳米零价铁-高岭土材料0.5-10重量份，优选为0.8-8重量份，更优选为1-6重量份。
作为优选，所述氨水的浓度为15-40％，优选为18-30％，更优选为20-25％。
作为优选，所述尿素为纯度大于等于99％的尿素，优选为纯度大于等于99.5％的尿素。
作为优选，所述Na2CO3为纯度大于等于99％的Na2CO3，优选为纯度大于等于99.5％的Na2CO3。
作为优选，所述乙醇为纯度大于等于99％的无水乙醇，优选为纯度大于等于99.7％的无水乙醇。
作为优选，所述尿素的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，所述Na2CO3的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，所述钒钛催化剂的粒度为-0.074mm≥80％，优选为-0.074mm≥90％。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种制备第一种实施方案所述复合氨剂的方法，该方法包括如下步骤：
1)先将尿素、Na2CO3、钒钛催化剂均研磨成粉末状。然后按比例将粉末状的尿素、Na2CO3、钒钛催化剂搅拌混合均匀获得粉体混合料。最后按比例单独量取乙醇获得湿料。将湿料和粉体混合料加入到氨水中混合均匀后即得复合氨剂。
作为优选，步骤1)中还包括有纳米零价铁-高岭土材料。将尿素、Na2CO3、钒钛催化剂和纳米零价铁-高岭土材料均研磨成粉末状。然后按比例将粉末状的尿素、Na2CO3、钒钛催化剂和纳米零价铁-高岭土材料搅拌混合均匀获得粉体混合料。
作为优选，在步骤1)中，所述氨水的浓度为15-40％，优选为18-30％，更优选为20-25％。
作为优选，在步骤1)中，所述尿素的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％。所述尿素的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，在步骤1)中，所述Na2CO3的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％的Na2CO3。所述Na2CO3的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，在步骤1)中，所述钒钛催化剂选自任意的V-TiO2系催化剂。所述钒钛催化剂的粒度为-0.074mm≥80％，优选为-0.074mm≥90％。
作为优选，在步骤1)中，所述乙醇为无水乙醇。所述无水乙醇的纯度≥99％，优选为纯度≥99.7％。
作为优选，在步骤1)中，各组分的加入量如下所示：
氨水60-90重量份，优选为65-85重量份，更优选为70-80重量份。
尿素8-30重量份，优选为10-25重量份，更优选为15-25重量份。
Na2CO3 0.05-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，更优选为0.15-0.5重量份。
乙醇0.05-1.2重量份，优选为0.1-1重量份，更优选为0.15-0.8重量份。
钒钛催化剂0.01-0.1重量份，优选为0.02-0.08重量份，更优选为0.03-0.05重量份。
作为优选，在步骤1)的组分中还添加有：
纳米零价铁-高岭土材料0.5-10重量份，优选为0.8-8重量份，更优选为1-6重量份。
根据本发明的第三种实施方案，提供一种第一种实施方案所述复合氨剂或第二种实施方案所述方法制备的复合氨剂的用途，将该复合氨剂用于烟气选择性非催化还原脱硝。
作为优选，将该复合氨剂用于链箅机-回转窑氧化球团烟气的选择性非催化还原脱硝。
作为优选，所述复合氨剂的具体使用为：将所述复合氨剂从链箅机与回转窑之间的过渡段和/或链箅机的预热二段处喷洒到高温烟气中进行脱硝处理。
一般地，对SNCR脱硝技术来说，一般认为温度范围为800℃～1100℃较为适宜。链箅机-回转窑球团生产过程应用SNCR脱硝技术，通常是在预热二段(温度范围850℃～1100℃)处向烟气中喷洒还原剂(氨水或尿素)进行烟气脱硝，但需要优化控制才能达到最佳的减排效果。但是，SNCR技术的应用效果对温度、还原剂用量等因素很敏感。当生产过程出现波动如温度过高时，NH3氧化生成NO，可能造成NO的浓度升高，导致NOx的脱除率降低，温度过低时，NH3的反应速率下降，NOx脱除率也会下降，同时NH3的逃逸量也会增加。
在本发明中，通过将尿素、Na2CO3和钒钛催化剂按特定的质量配比进行称量、搅拌混匀获得粉末混合料，然后将乙醇单独称量放置获得湿料，最后将粉末混合料和湿料与氨水混合均匀后共同构成所述复合氨剂。
进一步地，采用纳米零价铁-高岭土复合材料的吸附法操作简单，方法灵活，能耗少，材料来源广泛，价格低廉。纳米零价铁还原性强，表面生成的铁氧化物还具有很强的吸附性。但由于其易团聚会影响其去除效率，将其负载在其他固体上不仅可以降低团聚，提高纳米零价铁的分散性，还可以增加其表面积提高反应效率。高岭土(高岭石)本身是自然界的产物，不会造成二次污染，再加上其本身具有环境缓冲作用，性质稳定，同时还有一定的吸附性，所以选用高岭土做纳米零价铁的载体。同时在本发明中，纳米Fe 0/高岭石复合材料也能够进一步提高氨剂和NOx的接触面积，为氨剂和NOx提供一个较好的反应场所，从而加速催化还原反应的发生。
进一步的，所述尿素的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％。所述尿素的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。所述Na2CO3的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％的Na2CO3。所述Na2CO3的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。所述钒钛催化剂选自任意的V-TiO2系催化剂。所述钒钛催化剂的粒度为-0.074mm≥80％，优选为-0.074mm≥90％。所述乙醇为无水乙醇。所述无水乙醇的纯度≥99％，优选为纯度≥99.7％。
在本发明中，所述复合氨剂的具体使用为：向球团烟气脱硝氨水中添加特定量的尿素，Na2CO3、乙醇以及钒钛催化剂并搅拌混合均匀。然后将混合均匀后的复合氨剂从链箅机与回转窑之间的过渡段和/或链箅机的预热二段处喷洒到高温烟气中进行脱硝处理。
在本发明中，所述复合氨剂由氨水、尿素、Na2CO3、乙醇和钒钛催化剂复合而成。其中尿素在高温下分解释放氨气，在NH3还原氮氧化物时可以一定时间段内缓释提供还原剂，使脱硝还原反应持续进行，提高氮氧化物转化率。Na2CO3和乙醇可以在进入高温烟气后通过反应或分解生成大量H、CH和OH等活性基团，在较低的温度下激活脱硝反应链，明显降低SNCR脱硝对反应温度的敏感性，从而使SNCR最佳反应温区下移、扩大了脱硝反应温度窗口，提高烟气脱硝率。此外，复合氨剂中的钒钛催化剂本身就具有促进烟气脱硝反应的作用，可以明显促进SNCR脱硝反应的进行。由此，复合氨剂在多种成分的协同作用下，使链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝的效率大大提高。
与现有技术相比，本发明有益效果具体如下：
1、本发明的复合氨剂以氨水、尿素、Na2CO3和乙醇为主要原料，使用时配合少量钒钛催化剂和纳米零价铁-高岭土材料组成复合氨剂，可以有效提高链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝效率，烟气脱硝率可达68-83％，大大降低了后续烟气处理的难度和成本。
2、本发明的复合氨剂中加入的原料具有氨成分缓释、催化还原等作用，进行高NOx浓度烟气还原脱硝时，提高还原剂的使用效率，可在较低的氨氮比条件下实现较高氨氮比条件下的脱硝效果，同时大幅降低NH3的逃逸氨量，逃逸浓度可降低至＜2mg/m3，大大降低了二次污染。
3、本发明的复合氨剂原料均来自市场，具有原料来源广泛、成本低、制备工艺简单等优点，容易实现规模化生产。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。本发明同时适用于带式焙烧机球团生产工艺的脱硝处理。
根据本发明的第一种实施方案，提供一种烟气高温脱硝的复合氨剂，该复合氨剂包括如下组分：
氨水60-90重量份，优选为65-85重量份，更优选为70-80重量份。
尿素8-30重量份，优选为10-25重量份，更优选为15-25重量份。
Na2CO3 0.05-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，更优选为0.15-0.5重量份。
乙醇0.05-1.2重量份，优选为0.1-1重量份，更优选为0.15-0.8重量份。
钒钛催化剂0.01-0.1重量份，优选为0.02-0.08重量份，更优选为0.03-0.05重量份。
纳米零价铁-高岭土材料0.5-10重量份，优选为0.8-8重量份，更优选为1-6重量份。
作为优选，所述氨水的浓度为15-40％，优选为18-30％，更优选为20-25％。
作为优选，所述尿素为纯度大于等于99％的尿素，优选为纯度大于等于99.5％的尿素。
作为优选，所述Na2CO3为纯度大于等于99％的Na2CO3，优选为纯度大于等于99.5％的Na2CO3。
作为优选，所述乙醇为纯度大于等于99％的无水乙醇，优选为纯度大于等于99.7％的无水乙醇。
作为优选，所述尿素的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，所述Na2CO3的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，所述钒钛催化剂的粒度为-0.074mm≥80％，优选为-0.074mm≥90％。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种制备第一种实施方案所述复合氨剂的方法，该方法包括如下步骤：
1)先将尿素、Na2CO3、钒钛催化剂均研磨成粉末状。然后按比例将粉末状的尿素、Na2CO3、钒钛催化剂搅拌混合均匀获得粉体混合料。最后按比例单独量取乙醇获得湿料。将湿料和粉体混合料加入到氨水中混合均匀后即得复合氨剂。
作为优选，步骤1)中还包括有纳米零价铁-高岭土材料。将尿素、Na2CO3、钒钛催化剂和纳米零价铁-高岭土材料均研磨成粉末状。然后按比例将粉末状的尿素、Na2CO3、钒钛催化剂和纳米零价铁-高岭土材料搅拌混合均匀获得粉体混合料。
作为优选，在步骤1)中，所述氨水的浓度为15-40％，优选为18-30％，更优选为20-25％。
作为优选，在步骤1)中，所述尿素的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％。所述尿素的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，在步骤1)中，所述Na2CO3的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％的Na2CO3。所述Na2CO3的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
作为优选，在步骤1)中，所述钒钛催化剂选自任意的V-TiO2系催化剂。所述钒钛催化剂的粒度为-0.074mm≥80％，优选为-0.074mm≥90％。
作为优选，在步骤1)中，所述乙醇为无水乙醇。所述无水乙醇的纯度≥99％，优选为纯度≥99.7％。
作为优选，在步骤1)中，各组分的加入量如下所示：
氨水60-90重量份，优选为65-85重量份，更优选为70-80重量份。
尿素8-30重量份，优选为10-25重量份，更优选为15-25重量份。
Na2CO3 0.05-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，更优选为0.15-0.5重量份。
乙醇0.05-1.2重量份，优选为0.1-1重量份，更优选为0.15-0.8重量份。
钒钛催化剂0.01-0.1重量份，优选为0.02-0.08重量份，更优选为0.03-0.05重量份。
作为优选，在步骤1)中还添加有：
纳米零价铁-高岭土材料0.5-10重量份，优选为0.8-8重量份，更优选为1-6重量份。
根据本发明的第三种实施方案，提供一种第一种实施方案所述复合氨剂或第二种实施方案所述方法制备的复合氨剂的用途，将该复合氨剂用于烟气选择性非催化还原脱硝。
作为优选，将该复合氨剂用于链箅机-回转窑氧化球团烟气的选择性非催化还原脱硝。
实施例1
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占78％，尿素占21％，Na2CO3占0.37％，乙醇占0.6％，钒钛催化剂占0.03％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为211ppm，脱硝率为75.2％，氨逃逸浓度约为7mg/m3。
实施例2
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占70％，尿素占29％，Na2CO3占0.37％，乙醇占0.6％，钒钛催化剂占0.03％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为183ppm，脱硝率为78.5％，氨逃逸浓度约为5mg/m3。
实施例3
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占85％，尿素占14％，Na2CO3占0.37％，乙醇占0.6％，钒钛催化剂占0.03％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为240ppm，脱硝率为71.8％，氨逃逸浓度约为9mg/m3。
实施例4
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占78.4％，尿素占21.39％，Na2CO3占0.1％，乙醇占0.1％，钒钛催化剂占0.01％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为267ppm，脱硝率为68.6％，氨逃逸浓度约为11mg/m3。
实施例5
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占78％，尿素占20.45％，Na2CO3占0.5％，乙醇占1.0％，钒钛催化剂占0.05％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为139ppm，脱硝率为83.6％，氨逃逸浓度约为2mg/m3。
实施例6
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占78％，尿素占20.49％，Na2CO3占0.5％，乙醇占1.0％，钒钛催化剂占0.01％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为185ppm，脱硝率为78.2％，氨逃逸浓度约为4mg/m3。
实施例7
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占78％，尿素占21％，Na2CO3占0.35％，乙醇占0.5％，钒钛催化剂占0.05％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为190ppm，脱硝率为77.6％，氨逃逸浓度约为4mg/m3。
实施例8
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占92％，尿素占6.6％，Na2CO3占1.2％，乙醇占0.03％，钒钛催化剂占0.17％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为301ppm，脱硝率为64.6％，氨逃逸浓度约为19mg/m3。
实施例9
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占55％，尿素占41％，Na2CO3占2％，乙醇占1.5％，钒钛催化剂占0.5％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为479ppm，脱硝率为43.6％，氨逃逸浓度约为9mg/m3。
实施例10
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒复合氨剂作为还原剂，复合氨剂各组分为：氨水占76％，尿素占20.45％，Na2CO3占0.5％，乙醇占1.0％，钒钛催化剂占0.05％，，纳米零价铁-高岭土占2％，合计为100％)，复合氨剂的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。复合氨剂喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为110ppm，脱硝率为87.1％，氨逃逸浓度小于2mg/m3。
对比例1
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒氨水作为还原剂，喷洒氨水的氨氮摩尔比0.7:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。氨水喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为754ppm，脱硝率为11.3％，氨逃逸浓度约为7mg/m3。
对比例2
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒氨水作为还原剂，喷洒氨水的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。氨水喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为423ppm，脱硝率为50.2％，氨逃逸浓度约为16mg/m3。
对比例3
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒氨水作为还原剂，不添加复合氨剂，喷洒氨水的氨氮摩尔比1.7:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。氨水喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为295ppm，脱硝率为65.3％，氨逃逸浓度约为25mg/m3。
对比例4
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒氨水作为还原剂，添加还原剂总添加量0.7％的尿素，喷洒氨水的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。氨水喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为392ppm，脱硝率为53.9％，氨逃逸浓度约为12mg/m3。
对比例5
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒氨水作为还原剂，添加还原剂总添加量0.7％的Na2CO3，喷洒氨水的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。氨水喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为467ppm，脱硝率为45.1％，氨逃逸浓度约为11mg/m3。
对比例6
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒氨水作为还原剂，添加还原剂总添加量0.7％的乙醇，喷洒氨水的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。氨水喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为503ppm，脱硝率为40.8％，氨逃逸浓度约为13mg/m3。
对比例7
选择链篦机-回转窑氧化球团工艺烟气脱硝系统，其中在链箅机的预热段处喷洒氨水作为还原剂，添加还原剂总添加量0.7％的钒钛催化剂，喷洒氨水的氨氮摩尔比1.1:1，进行链箅机-回转窑氧化球团烟气高温脱硝。氨水喷洒位置入口处烟气氮氧化物浓度为850ppm，预热段烟气出口处烟气氮氧化物浓度为415ppm，脱硝率为51.2％，氨逃逸浓度约为11mg/m3。
效果对比表
Figure BDA0002565824150000101
Figure BDA0002565824150000111

Claims (10)

1.一种烟气高温脱硝的复合氨剂，其特征在于：该复合氨剂包括如下组分：
氨水60-90重量份，优选为65-85重量份，更优选为70-80重量份；
尿素8-30重量份，优选为10-25重量份，更优选为15-25重量份；
Na2CO3 0.05-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，更优选为0.15-0.5重量份；
乙醇0.05-1.2重量份，优选为0.1-1重量份，更优选为0.15-0.8重量份；
钒钛催化剂0.01-0.1重量份，优选为0.02-0.08重量份，更优选为0.03-0.05重量份；
作为优选，该复合氨剂还包括有：
纳米零价铁-高岭土材料0.5-10重量份，优选为0.8-8重量份，更优选为1-6重量份。
2.根据权利要求1所述的复合氨剂，其特征在于：所述氨水的浓度为15-40％，优选为18-30％，更优选为20-25％。
3.根据权利要求2所述的复合氨剂，其特征在于：所述尿素为纯度大于等于99％的尿素，优选为纯度大于等于99.5％的尿素；和/或
所述Na2CO3为纯度大于等于99％的Na2CO3，优选为纯度大于等于99.5％的Na2CO3；和/或
所述乙醇为纯度大于等于99％的无水乙醇，优选为纯度大于等于99.7％的无水乙醇。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合氨剂，其特征在于：所述尿素的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％；和/或
所述Na2CO3的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％；和/或
所述钒钛催化剂的粒度为-0.074mm≥80％，优选为-0.074mm≥90％。
5.一种制备1-4中任一项权利要求所述复合氨剂的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1)先将尿素、Na2CO3、钒钛催化剂均研磨成粉末状；然后按比例将粉末状的尿素、Na2CO3、钒钛催化剂搅拌混合均匀获得粉体混合料；最后按比例单独量取乙醇获得湿料；将湿料和粉体混合料加入到氨水中混合均匀后即得复合氨剂；
作为优选，步骤1)中还包括有纳米零价铁-高岭土材料。将尿素、Na2CO3、钒钛催化剂和纳米零价铁-高岭土材料均研磨成粉末状；然后按比例将粉末状的尿素、Na2CO3、钒钛催化剂和纳米零价铁-高岭土材料搅拌混合均匀获得粉体混合料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述氨水的浓度为15-40％，优选为18-30％，更优选为20-25％；和/或
所述尿素的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％；所述尿素的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％；和/或
所述Na2CO3的纯度≥99％，优选为纯度≥99.5％的Na2CO3；所述Na2CO3的粒度为-0.074mm≥90％，优选为-0.074mm≥95％。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述钒钛催化剂选自任意的V-TiO2系催化剂；所述钒钛催化剂的粒度为-0.074mm≥80％，优选为-0.074mm≥90％；和/或
所述乙醇为无水乙醇；所述无水乙醇的纯度≥99％，优选为纯度≥99.7％。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于：各组分的加入量如下所示：
氨水60-90重量份，优选为65-85重量份，更优选为70-80重量份；
尿素8-30重量份，优选为10-25重量份，更优选为15-25重量份；
Na2CO3 0.05-1重量份，优选为0.1-0.8重量份，更优选为0.15-0.5重量份；
乙醇0.05-1.2重量份，优选为0.1-1重量份，更优选为0.15-0.8重量份；
钒钛催化剂0.01-0.1重量份，优选为0.02-0.08重量份，更优选为0.03-0.05重量份；
作为优选，该方法的组分中还添加有：
纳米零价铁-高岭土材料0.5-10重量份，优选为0.8-8重量份，更优选为1-6重量份。
9.一种如权利要求1-4中任一项所述复合氨剂或如权利要求5-8中任一项所述方法制备的复合氨剂的用途，其特征在于：将该复合氨剂用于烟气选择性非催化还原脱硝。
10.根据权利要求9所述复合氨剂的用途，其特征在于：将该复合氨剂用于链箅机-回转窑氧化球团烟气的选择性非催化还原脱硝。
CN202010624970.4A 2020-07-01 2020-07-01 一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途 Active CN113877392B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010624970.4A CN113877392B (zh) 2020-07-01 2020-07-01 一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010624970.4A CN113877392B (zh) 2020-07-01 2020-07-01 一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113877392A true CN113877392A (zh) 2022-01-04
CN113877392B CN113877392B (zh) 2023-06-23

Family

ID=79012766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010624970.4A Active CN113877392B (zh) 2020-07-01 2020-07-01 一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113877392B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0426978A1 (de) * 1989-09-15 1991-05-15 ERC Emissions-Reduzierungs-Concepte GmbH Verfahren zur selektiven nicht-katalytischen Reduktion der Emission von Schadstoffen aus ölbefeuerten Kesselanlagen
US20090142242A1 (en) * 2005-09-27 2009-06-04 Sung Ho Hong Vanadium/Titania Catalyst Comprising Natural Manganese Ore for Removing Nitrogen Oxides and Dioxin in Wide Operating Temperature Range and Method of Using the Same
CN101829573A (zh) * 2010-04-16 2010-09-15 环境保护部华南环境科学研究所 一种复合氧化物scr催化剂及制备方法和应用
CN106943871A (zh) * 2017-03-09 2017-07-14 华北电力大学 一种低温类气相催化氧化脱除烟气多污染物的方法
CN206404574U (zh) * 2016-12-21 2017-08-15 北京京诚科林环保科技有限公司 一种烟气脱硝系统
WO2018006244A1 (zh) * 2016-07-04 2018-01-11 中国科学院过程工程研究所 一种微波-选择性催化还原联用低温脱硝装置、工艺及用途
CN110252387A (zh) * 2019-06-17 2019-09-20 清华大学 一种用于中高温脱硝的铁基催化剂及其制备方法和应用
WO2020128021A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Solvay Sa Particles comprising hydroxyapatite, process for making and their use

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0426978A1 (de) * 1989-09-15 1991-05-15 ERC Emissions-Reduzierungs-Concepte GmbH Verfahren zur selektiven nicht-katalytischen Reduktion der Emission von Schadstoffen aus ölbefeuerten Kesselanlagen
US20090142242A1 (en) * 2005-09-27 2009-06-04 Sung Ho Hong Vanadium/Titania Catalyst Comprising Natural Manganese Ore for Removing Nitrogen Oxides and Dioxin in Wide Operating Temperature Range and Method of Using the Same
CN101829573A (zh) * 2010-04-16 2010-09-15 环境保护部华南环境科学研究所 一种复合氧化物scr催化剂及制备方法和应用
WO2018006244A1 (zh) * 2016-07-04 2018-01-11 中国科学院过程工程研究所 一种微波-选择性催化还原联用低温脱硝装置、工艺及用途
CN206404574U (zh) * 2016-12-21 2017-08-15 北京京诚科林环保科技有限公司 一种烟气脱硝系统
CN106943871A (zh) * 2017-03-09 2017-07-14 华北电力大学 一种低温类气相催化氧化脱除烟气多污染物的方法
WO2020128021A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Solvay Sa Particles comprising hydroxyapatite, process for making and their use
CN110252387A (zh) * 2019-06-17 2019-09-20 清华大学 一种用于中高温脱硝的铁基催化剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈欢哲;何海霞;万亚萌;杨忠凯;李涛;任保增;: "燃煤烟气脱硝技术研究进展", 应用化工, no. 05 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113877392B (zh) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109055721B (zh) 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及系统
CN105543471B (zh) 一种基于抑制铁矿烧结过程燃料氮转化的NOx控制方法
CN110894574B (zh) 一种链篦机、链篦机回转窑氧化球团脱硝系统及方法
WO2022007400A1 (zh) 一种烟气处理工艺及处理系统
CN110904332B (zh) 一种基于铁矿球团表面催化性能的强化喷氨脱硝方法
CN112915751A (zh) 一种用于烟气脱硝的高分子固体粉末脱硝剂的制备方法
CN114307634A (zh) 颗粒态脱硝剂及其制备方法和应用
CN109371231B (zh) 链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法
CN117258526B (zh) 一种固体脱硝剂及其制备方法与应用
CN113877392B (zh) 一种烟气高温脱硝的复合氨剂及其制备方法和用途
CN113877409B (zh) 一种链箅机-回转窑氧化球团高温烟气处理系统及烟气处理方法
CN112479206A (zh) 一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法
CN113877391B (zh) 一种烟气选择性非催化还原脱硝的复合添加剂及其制备方法和用途
CN114061321B (zh) 一种基于回转窑一次循环进风的球团烟气处理系统及其烟气处理工艺
CN213713984U (zh) 一种链箅机-回转窑氧化球团高温烟气处理系统
CN114061320B (zh) 一种链箅机-回转窑-环冷机球团烟气循环耦合处理系统及其烟气处理工艺
CN111004914B (zh) 一种铁矿球团生产过程喷氨脱硝的强化方法
CN113916010B (zh) 一种回转窑-链箅机烟气处理工艺及其用于烟气处理的系统
CN107876090B (zh) 一种脱硝催化剂
AU2020104303A4 (en) High-temperature in-situ supporting method for coal combustion
CN107619695A (zh) 一种减少烧结烟气中NOx排放的方法
CN113144897A (zh) 一种干法脱硝剂及其应用方法
CN109647175A (zh) 一种氰尿酸脱硝剂及其制备方法和应用
CN213335589U (zh) 一种链箅机-回转窑-环冷机球团烟气循环耦合处理系统
CN213335588U (zh) 一种基于回转窑一次循环进风的球团烟气处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant