利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法

利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，该方法产生的氨气可单独用于烟气的脱硫脱硝，得到的三聚氰酸也可单独用于烟气脱硫脱硝，氨气和三聚氰酸还可结合起来同时用于脱硫脱硝。该方法运行操作简单，脱硫脱硝效率提高，大大降低了脱硫和脱硝运行成本，运行成本低于现有的脱硫脱硝方法，经济优势明显，克服了现有脱硫脱硝技术基础设施投资高、运行维护费用高、运行操作复杂的问题，可适用于多种工业锅炉、工业窑炉的烟气或尾气处理。
【专利说明】利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，属于大气污染防治【技术领域】。
技术背景
[0002]我国能源以燃煤为主，随着我国经济的发展，大量能源消费带来的环境污染也越来越严重。燃煤烟气中所含的二氧化硫、氮氧化物等有害物质对空气造成了严重的污染。加大对二氧化硫和氮氧化物的排放控制迫在眉睫。
[0003]烟气脱硫技术是控制二氧化硫和酸雨的有效手段之一。按照吸收剂和脱硫产物的状态进行分类，烟气脱硫技术可分为三种:湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫。湿法脱硫工艺采用液体喷雾洗涤烟气来脱除二氧化硫，该技术存在着占地面积大，设备投资大、动力消耗高、运行费用高等缺点。半干法脱硫工艺是吸收剂以浆液状态进入吸收塔，浆液制备系统复杂庞大，而且浆液雾化困难，雾化粒径大，脱硫反应速率低。干法烟气脱硫工艺存在钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化的问题。
[0004]目前脱硝技术应用最多的是选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，SCR脱硝技术存在催化剂投资大、烟气成分影响大、运行成本高等问题，SNCR技术存在反应温度高、还原剂与烟气混合程度差、脱硝效率低、氨气逸出量大等一系列问题。
[0005]现有脱硫脱硝技术使用大量氨,氨的来源一般有氨水、液氨、尿素三种。电厂脱硝一般采用外购液氨的方法，部分电厂采用传统尿素制氨方法。液氨运输和储存受限，购买成本高，使用时安全措施要求高。传统尿素制氨方法的生产成本较高。
[0006]中国专利文件CN101555025A(CN200910014992.2)公开了一种燃煤烟气脱硫脱硝用氨气的联产制备方法，包括将尿素进行缩合反应，反应所产生的氨气用于脱硫脱硝，联产得到三聚氰酸等产品。在尿素缩合或取代反应过程中，不产生二氧化碳，尿素分子中的全部元素得到充分利用，提高了尿素的利用率，降低了烟气脱硫脱硝所用氨的购买成本，同时得到高附加值化工产品，增加了经济效益。上述专利文献主要介绍尿素高温缩合制氨气，氨气用于脱硫脱硝，但联产产品三聚氰酸没有详细说明，三聚氰酸有一定的毒性，对人存在危害，同时三聚氰酸得不到综合利用，造成资源浪费。

【发明内容】

[0007]针对现有技术的不足，本发明提供一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，该方法利用尿素联产得到的氨和三聚氰酸对燃煤烟气进行脱硫脱硝，脱硝效率提高，大大降低了脱硫和脱硝运行成本。
[0008]发明概述
[0009]本发明以尿素为原料，将尿素进行缩合反应，联产得到的氨和三聚氰酸均可以对燃煤烟气进行脱硫脱硝，脱硫脱硝效率高，投资及运行成本低，经济优势明显。
[0010]发明详述:[0011]一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，包括步骤如下:
[0012]尿素在200~260°C条件下进行缩合反应，反应产生氨气和三聚氰酸固体，反应所产生的氨气用于脱硫脱硝，反应所产生的三聚氰酸固体用于脱硫脱硝，控制三聚氰酸与待处理烟气中SO2的摩尔比为(0.1~1.2):1，三聚氰酸与待处理烟气中NOx反应量的摩尔比为(0.1~1.5): 1，反应温度在400~1100°C进行脱硫脱硝。
[0013]本发明优选的，一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，三聚氰酸的脱硫脱硝采用以下任一步骤进行:
[0014]a、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350~400°C条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中的SO2的摩尔比为(0.1~1.2):1，于400~1000°C下进行烟气脱硫，反应得到的产物为含硫化合物。
[0015]b、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350~400°C条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中的三聚氰酸与NOx的摩尔比为(0.1~1.5):1，于400~1100°C下进行烟气脱硝，反应生成N2、C02、H20及少量的CO。
[0016]C、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350~400°C条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制 三聚氰酸与待处理烟气中SO2的摩尔比为(0.1~1.2):1，三聚氰酸与待处理烟气中NOx的摩尔比为(0.1~1.5):1，三聚氰酸总使用重量为分别与烟气中SO2和NOx反应量之和，于500~1100°C条件下，与待处理烟气混合反应I~5s，进行烟气同时脱硫脱硝。
[0017]上述三聚氰酸的脱硫脱硝应用
[0018]根据本发明优选的，三聚氰酸单独作为脱硝剂、脱硫剂，对待处理烟气进行相应的脱硝、脱硫处理时，如步骤a、b所述。
[0019]根据本发明，三聚氰酸作为脱硫脱硝剂，对待处理烟气进行同时脱硫脱硝时，如步骤c所述。
[0020]本发明优选的，一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，氨气的脱硫脱硝采用以下任一步骤进行:
[0021]d、将反应所产生的氨气配成质量浓度为10~25wt%的氨水溶液，与待处理烟气中的NOx于850~1100°C条件下进行SNCR脱硝处理，反应过程中控制氨与NOx的摩尔比为(I~1.5):1，反应生成凡、!120和CO2。
[0022]e、将反应所产生的氨气经稀释风稀释至体积分数为0.1% _5%，与待处理烟气中的NOx于850~1100°C条件下进行SNCR脱硝处理，反应过程中控制氨与NOx的摩尔比为(1-1.5):1，反应生成队、!120 和 C02。
[0023]f、将反应所产生的氨气经稀释风稀释至体积分数为0.1% _5%，与待处理烟气中的NOx于300-450°C，在催化剂条件下反应进行SCR脱硝处理，反应过程中氨与NOx的摩尔比为(I~1.5):1，反应生成队、!120和C02。
[0024]g、将反应所产生的氨气配成质量浓度为15~20wt%的氨水溶液，氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于90~110°C进行氨法脱硫处理，反应过程中控制氨气与SO2的摩尔比为(1.5~2.5):1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。
[0025]上述氨气的烟气脱硫脱硝应用
[0026]根据本发明优选的，所述的步骤d，将质量浓度为15~20wt%的氨水溶液喷入炉膛直接对待处理烟气进行SNCR脱硝处理。
[0027]根据本发明优选的，所述的步骤e，将体积分数为0.1% -5%的氨气喷入炉膛直接对待处理烟气进行SNCR脱硝处理。
[0028]根据本发明优选的，所述的步骤f，将体积分数为0.1% -5%的氨气喷入锅炉省煤气后部烟道中，在催化剂存在条件下，对烟气进行SCR脱硝处理。
[0029]根据本发明优选的，所述的步骤g，将质量浓度为15?20wt%的氨水溶液经脱硫塔进行除尘后烟气的脱硫处理。
[0030]根据本发明优选的，氨气作为脱硝剂、脱硫剂组合使用可实现锅炉烟气的脱硫脱硝处理。即上述氨气脱硝步骤d、e、f的其中之一或步骤d、e、f中SNCR和SCR脱硝方式的任意组合，再与步骤g氨法脱硫联合使用实现烟气脱硫脱硝目的。
[0031]根据本发明优选的，氨气作为脱硝剂时，SNCR和SCR脱硝方式的任意组合，可达到减少SCR脱硝催化剂使用的目的，降低脱硝成本。
[0032]根据本发明优选的，所述尿素缩合反应生成的氨气中会夹带少量的升华的尿素、三聚氰酸、缩二脲、缩三脲以及三聚氰酸衍生物等固体微粒，氨气的处理工艺可依据氨气的具体用途来选择。具体为:氨气经稀释风稀释至体积分数0.1% -5%喷入锅炉进行SCR、SNCR脱硝时，尿素缩合反应后产生的氨气可直接由高温稀释风稀释后使用；氨气制成氨水溶液用于SNCR、氨法脱硫时，尿素缩合反应后产生的氨气可先经过冷却、除尘除去夹带的固体微粒，得到纯净的氨气后，再进行氨气的水吸收工艺得到所需浓度的氨水溶液。
[0033]根据本发明，氨气经稀释风稀释至体积分数0.1% -5%喷入锅炉进行SCR、SNCR脱硝时，可更好的实现尿素联产制备技术与现有SCR、SNCR脱硝技术的配套。
[0034]本发明优选的，一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，采用以下任一步骤进行脱硫脱硝:
[0035]将步骤d氨水溶液SNCR脱硝与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0036]将步骤d氨水溶液SNCR脱硝与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0037]根据本发明，将步骤d氨水溶液SNCR脱硝与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0038]根据本发明，将步骤e与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0039]根据本发明，将步骤e与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0040]根据本发明，将步骤e与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0041]根据本发明，将步骤a三聚氰酸脱硫与步骤f结合进行脱硫脱硝。
[0042]根据本发明，将步骤b三聚氰酸脱硝与步骤f结合，再与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0043]根据本发明，将步骤b三聚氰酸脱硝、步骤a三聚氰酸脱硫与步骤f结合进行脱硫脱硝。
[0044]根据本发明，将步骤b三聚氰酸脱硝与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0045]根据本发明，将步骤d氨水溶液SNCR脱硝、步骤a三聚氰酸脱硫与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0046]根据本发明，将步骤e、步骤a三聚氰酸脱硫与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。
[0047]根据本发明，将步骤a三聚氰酸脱硫与步骤f结合进行脱硫脱硝。
[0048]根据本发明，使用氨气和三聚氰酸以上多种组合方式进行烟气脱硫脱硝，可提高脱硫、脱硝效率，减少或避免单纯使用SCR脱硝技术催化剂使用成本高的问题，其处理烟气的先后顺序与其各自的反应温度决定。
[0049]根据本发明优选的，先将三聚氰酸固体粉碎再进行烟气脱硫脱硝，粉碎过50?200目筛；本发明优选的，粉碎过100?200目筛。
[0050]根据本发明优选的，所述步骤d中氨水溶液的质量浓度优选18?20wt%。
[0051]根据本发明优选的，所述步骤e、f中的稀释风为待处理烟气或锅炉除尘后、温度为120?140°C的烟气。
[0052]根据本发明优选的，所述步骤g中氨水溶液的质量浓度优选17?20wt%。
[0053]根据本发明优选的，所述步骤a、b、c三聚氰酸的注入压力为O?lOOkpa。注入压力数值与输送的三聚氰酸的质量有直接关系，本发明的注入压力利于三聚氰酸进入反应区后与待处理烟气充分混匀。
[0054]根据本发明优选的，所述步骤a、b、c中所述的载体为100?500°C的待处理烟气或常温的空气；进一步优选的，所述载体为200?500°C的待处理烟气。
[0055]根据本发明优选的，所述步骤a、b、c中三聚氰酸在350?400°C左右条件下气化后，以400?500°C的待处理烟气为载体注入待处理烟气中。
[0056]根据本发明优选的，步骤a中，三聚氰酸与待处理烟气中SO2的摩尔比为(0.5?I):1，脱硫反应温度为650?1000°C，脱硫反应时间1.5-5S。反应温度过高或过低都会导致还原剂的损失及SO2的脱除率下降。
[0057]根据本发明优选的，步骤b中，三聚氰酸与待处理烟气中NOx反应量的摩尔比为(0.6?1.5):1，脱硝反应温度为650-1000°C，反应时间为0.l_5s，进一步优选的反应时间为1.5-5S。三聚氰酸与NOx的温度过高或过低都会导致还原剂的损失及脱除率下降。
[0058]根据本发明，三聚氰酸和氨气可单独作为脱硫脱硝剂应用，也可联合使用应用于烟气脱硫脱硝的处理，可进行不同的组合实现脱硫脱硝目的。
[0059]本发明的有益效果:
[0060]1、本发明以尿素的缩合反应为基础，将产生的氨用于烟气的脱硫脱硝，得到的联产产物三聚氰酸也可以用来进行烟气脱硫脱硝，增加了经济效益。
[0061]2、三聚氰酸作为脱硫脱硝剂，投资及运行成本低，工艺流程简单、操作简便、占地面积小、脱硫脱硝效率高。此外，三聚氰酸也可同时用于脱硫脱硝，降低了设备投资费用，增加了经济效益。
[0062]3、三聚氰酸和氨可联合使用进行脱硫脱硝，降低了经济成本，脱硫脱硝效率也大大提闻。
【具体实施方式】
[0063]下面结合实例对发明做进一步说明，但不限于此。
[0064]实施例中所用原料均为工业原料，火电厂烟气SO2浓度约为3000mg/m3，NOx约为600mg/m3。
[0065]实施例1:
[0066]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸在350?400°C条件下气化，利用300°C待处理烟气做载体注入待处理烟气中，三聚氰酸的注入压力为50kpa，控制三聚氰酸与SO2的摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，反应得到的产物为含硫化合物。用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。
[0067]实施例2:
[0068]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中，三聚氰酸的注入压力为40kpa，控制三聚氰酸与NOx的反应摩尔比
0.8:1，维持反应温度950°C，反应Is进行烟气脱硝，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达90%以上。
[0069]实施例3:
[0070]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气，将三聚氰酸在350?400°C左右条件下气化，利用空气做载体，控制三聚氰酸与待处理烟气中的SO2的反应量的摩尔比为0.8:1，三聚氰酸与NOx的反应量的摩尔比为1:1，将三聚氰酸注入反应区。三聚氰酸的注入压力为20kpa，在反应区温度850°C的条件下，反应2s后，即得处理后烟气。经检测分析仪检测处理前后烟气中S02、NOx浓度，计算得出SO2脱除率达97.7%, NOx的脱除率达79%。
[0071]实施例4:
[0072]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气，氨气溶于水配成质量浓度为20wt%的氨水溶液，将氨水溶液喷入1000°C待处理烟气中反应9s，反应过程中控制氨与NOx的摩尔比为1.5:1，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达60%以上。
[0073]实施例5:
[0074]将960kg尿素在250°C下加热生成三聚氰酸和氨气。氨气经稀释风稀释至体积分数为5%，将稀释后的氨气通入950°C待处理烟气中反应10s，反应过程中控制氨与控制氨与NOx的摩尔比为1.5:1，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达60%以上。
[0075]实施例6:
[0076]将960kg尿素在260°C下加热生成三聚氰酸和氨气。氨气经稀释风稀释至体积分数5%，在催化剂存在下，通入反应温度为350°C的待处理烟气中反应ls，控制氨与NOx的反应摩尔比为1.5:1，对烟气进行SCR脱硝处理。用氮氧化物分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达70%以上。
[0077]实施例7:
[0078]将960kg尿素在240°C下加热生成三聚氰酸和氨气。氨气溶于水配成质量浓度20wt%的氨水溶液。氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中氨气与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达79%以上。[0079]实施例8:
[0080]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。氨气溶于水配成质量浓度为20wt%的氨水溶液，控制氨与NOx的摩尔比为1.5:1，氨水溶液喷入950°C烟气中反应9s，对烟气进行SNCR脱硝处理。将反应产生的三聚氰酸直接注入脱硫反应区气化，利用空气或300°C待处理烟气做载气，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达60%以上。用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。
[0081]实施例9:
[0082]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。氨气溶于水配成质量浓度为20wt %的氨水溶液，控制氨与NOx的摩尔比为1.5: 1，将氨水溶液喷入1005°C烟气中反应9.5s，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达60%以上。将反应产生的三聚氰酸加入反应器中，温度控制在350°C条件下加热气化，利用300°C待处理烟气做载气，控制三聚氰酸与NOx的反应摩尔比0.8:1，维持反应温度950°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达90%以上。
[0083]实施例10:
[0084]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。氨气溶于水配成质量浓度为20Wt%的氨水溶液，控制氨与NOx的反应摩尔比为1.5:1，将氨水溶液喷入100°C烟气中反应8s，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达60%以上。将反应产生的一部分三聚氰酸利用空气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与NOx的反应摩尔比0.8: 1，维持反应温度950°C，反应ls，另一部分三聚氰酸直接注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达90%以上。
[0085]实施例11:
[0086]将960kg尿素在250°C下加热生成三聚氰酸和氨气。一部分氨气经稀释风稀释后降至体积分数5%，控制氨与NOx的摩尔比为1.5:1，将稀释后的氨气通入1100°C待处理烟气中反应8s，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达60%以上。将反应产生的三聚氰酸利用300°C做载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与NOx的摩尔比0.8: 1，维持反应温度950°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达95%以上。另一部分氨气溶于水配成浓度20wt%的氨水溶液。氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中氨气与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达79%以上。
[0087]实施例12:
[0088]将960kg尿素在250°C下加热生成三聚氰酸和氨气。一部分氨气经稀释风稀释至体积分数5%，控制氨与NOx的摩尔比为1.5:1，氨气通入950°C烟气中反应9，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达60%以上。将反应产生的三聚氰酸利用空气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。
[0089]实施例13:
[0090]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。产生的氨气经稀释风稀释至体积分数5%，在催化剂存在下，通入反应温度为350°C的烟气中反应
1.5s，控制氨与NO5^A反应摩尔比为1.5:1，对烟气进行SCR脱硝处理。用氮氧化物分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达70%以上。
[0091]实施例14:
[0092]将960kg尿素在255°C下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸在380°C条件下气化后，利用300°C作为载体注入待处理烟中，控制三聚氰酸与NOx的反应摩尔比0.8:1，维持反应温度950°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达90%以上。生成的氨气一部分经稀释风稀释至体积分数5%，在催化剂存在下，通入反应温度为360°C的烟气中反应2s，控制氨与NOx的反应摩尔比为1.5:1，对烟气进行SCR脱硝处理。用氮氧化物分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达95%以上。另一部分氨气溶于水配成浓度20wt%的氨水溶液，氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中氨气与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达79%以上。 [0093]实施例15:
[0094]将960kg尿素在245°C下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸在350°C条件下加热气化，利用300°C待处理烟气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与NOx的反应摩尔比0.8:1，维持反应温度950°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达90%以上。生成的氨气一部分经稀释风稀释至体积分数5%,在催化剂存在下，通入反应温度为380°C的烟气中反应0.5s，控制氨与NOx的摩尔比为1.5:1，对烟气进行SCR脱硝处理。用氮氧化物分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达95%以上。另一部分氨气溶于水配成质量浓度20wt%的氨水溶液。氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中控制氨与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达79%以上。
[0095]实施例16:
[0096]将960kg尿素在260°C下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸一部分直接注入待处理烟气孔，控制三聚氰酸与NOx的反应摩尔比0.8:1，维持反应温度950°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达90%以上。将反应产生的另一部分三聚氰酸直接注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。氨气溶于水配成浓度20wt%的氨水溶液，稀释后的氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中氨气与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出302脱除率达99%以上。
[0097]实施例17:
[0098]将960kg尿素在250°C下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸在350°C条件下加热气化，利用300°C待处理烟气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与NOx的反应摩尔比0.8:1，维持反应温度950°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达90%以上。产生的氨气溶于水配成质量浓度20wt%的氨水溶液，稀释后的氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中氨气与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达79%以上。
[0099]实施例18:
[0100]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。一部分氨气溶于水配成质量浓度为20wt%的氨水溶液，反应过程中控制氨与NOx的反应摩尔比为1.5:1，将氨水溶液喷入950°C烟气中反应9s，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达60%以上。将反应产生的三聚氰酸在350°C条件下加热气化，利用300°C待处理烟气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。另一部分氨气溶于水配成质量浓度20wt%的氨水溶液，稀释后的氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中氨气与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达99%以上。
[0101]实施例19:
[0102]将1920kg尿素在250°C下加热生成三聚氰酸和氨气。一部分氨气经稀释风稀释至体积分数5%，控制氨与NOx的反应摩尔比为1.5:1，氨气通入850-1100°C烟气中反应8-lOs，对烟气进行SNCR脱硝处理。用检测分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达60%以上。将反应产生的三聚氰酸在350°C条件下加热气化，利用300°C待处理烟气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。另一部分氨气溶于水配成质量浓度20wt%的氨水溶液，氨水溶液经脱硫塔,与锅炉除尘后的待处理烟气于100°C反应进行氨法脱硫处理，反应过程中氨气与SO2的摩尔比为2:1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。经检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达99%以上。
[0103]实施例20:
[0104]将960kg尿素在250°C条件下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸在380°C条件下加热气化，利用空气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1: 1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出302脱除率达95%以上。将反应产生的氨气经稀释风稀释至体积分数5%，在催化剂存在下，通入反应温度为320°C的待处理烟气中反应2s，控制氨与NOx的反应摩尔比为1.5: 1，对待处理烟气进行SCR脱硝处理。用氮氧化物分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NOx脱除率达70%以上。[0105]实施例21:
[0106]将960kg尿素在250°C下加热生成三聚氰酸和氨气。将反应产生的三聚氰酸在390°C条件下加热气化，利用400°C的待处理烟气作为载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与SO2的反应摩尔比1:1，维持反应温度在800°C，反应ls，用检测分析仪检测处理前后SO2浓度，计算得出SO2脱除率达95%以上。将反应产生的氨气经稀释风稀释至体积分数5%，在催化剂存在下，通入反应温度为370°C的烟气中反应1.6s，控制氨与NOx的反应摩尔比为1.5:1，对烟气进行SCR脱硝处理。用氮氧化物分析仪检测处理前后NOx浓度，计算得出NO5JA除率达70%以上。
【权利要求】
1.一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，包括步骤如下: 尿素在200~260°C条件下进行缩合反应，反应产生氨气和三聚氰酸固体，反应所产生的氨气用于脱硫脱硝，反应所产生的三聚氰酸固体用于脱硫脱硝，控制三聚氰酸与待处理烟气中SO2的摩尔比为(0.1~1.2): 1，三聚氰酸与待处理烟气中NOx反应量的摩尔比为(0.1~1.5): 1，反应温度在400~1100°C进行脱硫脱硝。
2.根据权利要求1所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，三聚氰酸的脱硫脱硝采用以下任一步骤进行: a、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350~400°C条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中的SO2的摩尔比为(0.1~1.2):1，于400~1000°C下进行烟气脱硫，反应得到的产物为含硫化合物； b、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350~400°C条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中的三聚氰酸与NOx的摩尔比为(0.1~1.5):1，于400~1100°C下进行烟气脱硝，反应生成N2、C02、H20及少量的CO ; C、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350~400°C条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中SO2的摩尔比为(0.1~ 1.2):1，三聚氰酸与待处理烟气中NOx的摩尔比为(0.1~1.5):1，三聚氰酸总使用重量为分别与烟气中SO2和NOx反应量之和，于500~1100°C条件下，与待处理烟气混合反应I~5s，进行烟气同时脱硫脱硝。 氨气的脱硫脱硝采用以下任一步骤进行: d、将反应所产生的氨气配成质量浓度为10~25wt%的氨水溶液，与待处理烟气中的NOx于850~1100°C条件下进行SNCR脱硝处理，反应过程中控制氨与NOx的摩尔比为(I~1.5):1，反应生成队、!120和C02。 e、将反应所产生的氨气经稀释风稀释至体积分数为0.1% -5%，与待处理烟气中的NOx于850~1100°C条件下进行SNCR脱硝处理，反应过程中控制氨与NOx的摩尔比为(1-1.5):1，反应生成队、!120 和 C02。 f、将反应所产生的氨气经稀释风稀释至体积分数为0.1% -5%，与待处理烟气中的NOx于300-450°C，在催化剂条件下反应进行SCR脱硝处理，反应过程中氨与NOx的摩尔比为(I~1.5):1，反应生成队、!120和C02。 g、将反应所产生的氨气配成质量浓度为15~20wt%的氨水溶液，氨水溶液经脱硫塔，与锅炉除尘后的待处理烟气于90~110°C进行氨法脱硫处理，反应过程中控制氨气与SO2的摩尔比为(1.5~2.5):1，反应生成硫酸氢铵和硫酸铵的混合物。
3.根据权利要求2所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，采用以下任一步骤进行脱硫脱硝: 将步骤d氨水溶液SNCR脱硝与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤d氨水溶液SNCR脱硝与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤d氨水溶液SNCR脱硝与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝 将步骤e与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝。将步骤e与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤e与步骤b三聚氰酸脱硝结合，再与步骤a三聚氰酸脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤a三聚氰酸脱硫与步骤f结合进行脱硫脱硝。 将步骤b三聚氰酸脱硝与步骤f结合，再与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤b三聚氰酸脱硝、步骤a三聚氰酸脱硫与步骤f结合进行脱硫脱硝。 将步骤b三聚氰酸脱硝与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤d氨水溶液SNCR脱硝、步骤a三聚氰酸脱硫与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤e、步骤a三聚氰酸脱硫与步骤g氨法脱硫结合进行脱硫脱硝。 将步骤a三聚氰酸脱硫与步骤f结合进行脱硫脱硝。
4.根据权利要求1所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，先将三聚氰酸固体粉碎再进行烟气脱硫脱硝，粉碎过50~200目筛；优选的，粉碎过100~200目筛。
5.根据权利要求2所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述步骤d中氨水溶液的质量浓度为18~20Wt% ;所述步骤g中氨水溶液的质量浓度为17~20wt%，步骤e、f中的稀释风为待处理烟气或锅炉除尘后、温度为120~140°C的烟气。
6.根据权利要求2所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述步骤a、b、c三聚氰酸的注入压力为O~lOOkpa。
7.根据权利要求2所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述步骤a、b、c中所述的载体为100~500°C的待处理烟气或常温的空气；进一步优选的，所述载体为200~500°C的待处理烟气。
8.根据权利要求2所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述步骤a、b、c中三聚氰酸在350~400°C左右条件下气化后，以400~500°C的待处理烟气为载体注入待处理烟气中。
9.根据权利要求2所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，步骤a中，三聚氰酸与待处理烟气中SO2的摩尔比为(0.5~I):1，脱硫反应温度为650~1000°C，脱硫反应时间1.5-5s。
10.根据权利要求2所述的利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，步骤b中，三聚氰酸与待处理烟气中NOx反应量的摩尔比为(0.6~1.5):1，脱硝反应温度为650-1000°C，反应时间为0.l_5s，进一步优选的反应时间为1.5_5s。
【文档编号】C07D251/32GK104014232SQ201410290112
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】朱维群, 王付燕, 王倩, 孙洪志, 袁爱丽 申请人:山东大学