提高sncr脱硝效率的脱硝剂及其制备方法
【专利摘要】本发明属于烟气氮氧化物的治理领域，具体涉及一种提高SNCR脱硝效率的脱硝剂。由以下重量份数的原料制成：醋酸钙镁盐20-30份，氧化铁10-20份，氧化钛5-10份，二氧化锰1-5份，氧化铈0.1-1份，水40-65份和羟丙基甲基纤维素5-15份。本发明利用纳米级氧化催化剂的催化性和醋酸钙镁盐的析出性，添加在还原剂中能够进一步提高SNCR脱硝系统的脱硝效率，使SNCR脱硝系统的脱硝效率达到85%以上，大大降低了业主对烟气脱硝治理的初期投入和运行费用；本发明还提供其制备方法，工艺合理，成本低，易于工业化生产。
【专利说明】提高SNCR脱硝效率的脱硝剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于烟气氮氧化物的治理领域，具体涉及一种提高SNCR脱硝效率的脱硝剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]大气是人类赖以生存的最基本的生命要素，由于经济的迅速增长，燃煤所产生的污染越来越严重，燃煤烟气中产生的SO2和NOx是主要的大气污染物，是造成酸雨的主要原因所在，同时NOx也是造成臭氧层破坏和光化学烟雾等环境问题的一种物质，这些已经成为制约社会发展的重要因素；各国都在一直致力于脱硝技术的研究，国内外研究的脱硝技术中，主要有选择性催化还原法(简称SCR)、选择性非催化还原法(简称SNCR)、湿法氧化法、湿法还原法等，其中SCR和SNCR系统在工业上得到广泛的应用，湿法氧化法、湿法还原法处于实验室状态。
[0003]烟气中的NOx以NO和NO2为主，NO占90_95%，SNCR脱硝技术以还原NO为主。
[0004]SNCR脱硝技术是采用还原剂喷入锅炉燃烧室内与NO进行选择性反应，不用催化齐U，在高温区加入还原剂。还原剂喷入燃烧室温度为850°c-1100°C的区域，该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NO进行SNCR反应生成N2,该工艺相对于SCR脱硝技术的特点是:初期投资费用及运行费用低，只有SCR的五分之一，但其脱硝效率低，SNCR的脱硝效率只有40-60%，而SCR的脱硝效率达到80%以上。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，能够提高SNCR脱硝系统的脱硝效率，使SNCR脱硝系统的脱硝效率达到85%以上，大大降低了业主对烟气脱硝治理的初期投入和运行费用；本发明还提供其制备方法，工艺合理，成本低，易于工业化生产。
[0006]本发明所述的提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，由以下重量份数的原料制成:
[0007]醋酸钙镁盐20-30份，
[0008]氧化铁10-20份，
[0009]氧化钛5-10份，
[0010]二氧化锰1-5份，
[0011]氧化铈0.1-1份，
[0012]水40-65 份，
[0013]羟丙基甲基纤维素5-15份。
[0014]其中:氧化铁、氧化钛、二氧化锰和氧化铈均采用纳米级别材料,优选为:氧化铁粒径为30-70nm，氧化钛粒径为30_70nm，二氧化锰粒径为30_70nm，氧化铈粒径为30_70nm。
[0015]氧化铈是过渡金属氧化物，掺入纳米级氧化铁、氧化钛和二氧化锰后，一方面可以提供新的活性位，另一方面可以使Mn和Fe之间的互相协同作用优化，进一步提高脱硝活性。
[0016]醋酸钙镁盐在炉内煅烧过程中，高温条件下会析出CH4/H2/C0等还原气体，可以与NO发生还原反应，达到去除NO的目的。
[0017]本发明所述的提高SNCR脱硝效率的脱硝剂的制备方法，包括以下步骤:
[0018](I)将氧化铁、氧化钛、二氧化锰、氧化铈混合，得到纳米级氧化催化剂；
[0019](2)将纳米级粉体氧化催化剂、醋酸钙镁盐和水搅拌混合后加入羟丙基甲基纤维素，得到产品。
[0020]本发明中纳米级氧化催化剂，是由氧化铁、二氧化锰、氧化钛、氧化铈混合加工组成，活性成分主要为氧化铁和二氧化锰，复合在氧化钛上，因为二氧化锰具有比较好的催化氧化性，掺入Fe后，Mn和Fe发生了互相协同作用，形成了新的高活性的纳米级氧化催化剂，氧化铈是过渡金属氧化物，掺入纳米级氧化催化剂后，一方面可以提供新的活性位，促使脱硝效率进一步提高。其中Mn/Fe的摩尔比优选为0.8-1.8，活性成分主要为氧化铁、二氧化锰、氧化铈，活性成分的总质量分数优选为18%-28%。
[0021]综上所述，本发明具有以下优点:
[0022](I)本发明利用纳米级氧化催化剂的催化性和醋酸钙镁盐的析出性，添加在还原剂(尿素)中在能够进一步提高SNCR脱硝系统的脱硝效率，使SNCR脱硝系统的脱硝效率达到85%以上，等同于SCR的脱硝效果，大大降低了业主对烟气脱硝治理的初期投入和运行费用。
[0023](2)本发明提供的制备方法，工艺合理，成本低，易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0025]实施例1
[0026]一种提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，由以下重量份数的原料制成:醋酸钙镁盐25份，氧化铁15份，氧化钛6份，二氧化锰3份，氧化铈0.5份，水50份，羟丙基甲基纤维素10份。
[0027]制备方法为:(I)将氧化铁、氧化钛、二氧化锰、氧化铈混合，得到纳米级氧化催化剂；(2)将纳米级粉体氧化催化剂、醋酸钙镁盐和水搅拌混合后加入羟丙基甲基纤维素，得到液态状的脱硝剂。
[0028]对实施例1制备得到的脱硝剂进行性能测试:
[0029]单独应用专用实施例1制备的脱硝剂进行实验室试验，模拟烟气组成0.1%—氧化氮、5%氧气、空速20001^，对烟气进行检测表明，反应温度在800-900°C时，氮氧化物的脱除率达40%。
[0030]采用SNCR模拟实验，在未加入专用脱硝药剂时，SNCR的脱硝效率为60%，加入专用脱硝药剂后，SNCR的脱硝效率达到90%。
[0031]实施例2
[0032]一种提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，由以下重量份数的原料制成:醋酸钙镁盐20份，氧化铁20份，氧化钛5份，二氧化锰5份，氧化铈0.1份，水40份，羟丙基甲基纤维素15份。[0033]制备方法为:(I)将氧化铁、氧化钛、二氧化锰、氧化铈混合，得到纳米级氧化催化剂；(2)将纳米级粉体氧化催化剂、醋酸钙镁盐和水搅拌混合后加入羟丙基甲基纤维素，得到产品。
[0034]对实施例2制备得到的脱硝剂进行性能测试:
[0035]单独应用专用实施例2制备的脱硝剂进行实验室试验，模拟烟气组成0.1% 一氧化氮、5%氧气、空速20001^，对烟气进行检测表明，反应温度在800-900°C时，氮氧化物的脱除率达35%。
[0036]采用SNCR模拟实验，在未加入专用脱硝药剂时，SNCR的脱硝效率为60%，加入专用脱硝药剂后，SNCR的脱硝效率达到88%。
[0037]实施例3
[0038]一种提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，由以下重量份数的原料制成:醋酸钙镁盐30份，氧化铁10份，氧化钛10份，二氧化锰1份，氧化铈1份，水65份，羟丙基甲基纤维素5份。
[0039]制备方法为:(I)将氧化铁、氧化钛、二氧化锰混合，得到纳米级氧化催化剂；(2)将纳米级粉体氧化催化剂、有机钙和乙醇搅拌混合后加入羟丙基甲基纤维素，得到产品。
[0040]对实施例3制备得到的脱硝剂进行性能测试:
[0041 ] 单独应用专 用实施例3制备的脱硝剂进行实验室试验，模拟烟气组成0.1% 一氧化氮、5%氧气、空速20001^，对烟气进行检测表明，反应温度在800-900°C时，氮氧化物的脱除
率达34%。
[0042]采用SNCR模拟实验，在未加入专用脱硝药剂时，SNCR的脱硝效率为60%，加入专用脱硝药剂后，SNCR的脱硝效率达到85%。
【权利要求】
1.一种提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，其特征在于:由以下重量份数的原料制成: 醋酸钙镁盐20-30份， 氧化铁10-20份， 氧化钛5-10份， 二氧化锰1-5份， 氧化铈0.1-1份， 水40-65份， 羟丙基甲基纤维素5-15份。
2.根据权利要求1所述的提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，其特征在于:氧化铁粒径为30_70nmo
3.根据权利要求1所述的提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，其特征在于:氧化钛粒径为30_70nmo
4.根据权利要求1所述的提高SNCR脱硝效率的脱硝剂，其特征在于:二氧化锰粒径为30_70nmo
5.一种权利要求1-4任一所述的提高SNCR脱硝效率的脱硝剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将氧化铁、氧化钛、二氧化锰、氧化铈混合，得到纳米级氧化催化剂； (2)将纳米级氧化催化剂、醋酸钙镁盐和水搅拌混合后加入羟丙基甲基纤维素，得到产品O
【文档编号】B01D53/56GK103816799SQ201410101674
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】车均, 杨怀玉 申请人:车均