一种颗粒ICR脱硝剂及制备方法与流程

一种颗粒icr脱硝剂及制备方法
技术领域
1.本发明涉及的是一种环境保护领域的技术，针对现有生活垃圾焚烧过程中，烟气氮氧化物控制指标日趋严格，提出生活垃圾焚烧icr脱硝工艺，公开了一种颗粒icr脱硝剂成分及其制备方法，所述脱硝剂包括活性氨成分40～90％，催化剂成分5～30％，粘合剂成分1～30％，碳酸氢钠成分5～15％


背景技术：

2.随着我国城镇化进程推进和城市规模的扩大，我国城市生活垃圾的年平均增长率高达8％～10％，一些城市的增长率甚至高达15％～20％。据国家统计局数据显示，2019年我国生活垃圾清运量已达2.4亿吨，生活垃圾焚烧作为生活垃圾处理处置的主流工艺在我国等到广泛的应用，2019年全国日焚烧垃圾3.67万吨，垃圾焚烧厂数量为389座。
3.生活垃圾焚烧技术实现垃圾的无害化，减量化和资源化，可减少80％左右的垃圾体积，垃圾吨发电量可达500度，但是垃圾焚烧的烟气含有大量的nox，酸性气体和少量二噁英，需要烟气处理系统进行处理。
4.常规的nox去除技术包括sncr(选择性非催化还原)和scr(选择性催化还原)，采用sncr技术，投资成本较低，得到广泛应用，但是nox去除效率也较低，一般在50％～80％，常规垃圾焚烧厂采用单独sncr可将nox排放值控制在120～180mg/nm3。采用scr技术，投资成本较高，生活垃圾焚烧厂采用scr的运行成本也较高，但是nox去除效率高，且效果较为稳定，可将nox排放值控制在50～80mg/nm3。现阶段垃圾焚烧主要采用sncr工艺，但是随着环保要求的提高，国务院2018年发布“打赢蓝天保卫战三年行动计划”(国发[2018]22号)，随后海南省发布“生活垃圾焚烧污染控制标准”(db 46/484
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2019)，河南省发布“河南省2020年大气、水、土壤污染防治攻坚战实施方案”(豫环攻坚办[2020]7号)，福建省发布“生活垃圾焚烧氮氧化物排放标准”(db 35/1976
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2021)，单纯sncr工艺已不能满足新的排放标准要求，针对已建的生活垃圾填埋场，采用scr工艺面临着投资成本高，现场场地受限的问题，工艺推进难以实施。
[0005]
icr脱硝工艺采用固体投加，在850～1000℃的温度段投加固体脱硝剂，与sncr工艺组合形成新的脱硝工艺包，实现了nox进一步控制的目标，且icr脱硝工艺投资成本低，占地面积小，适合已建的焚烧厂提标改造。
[0006]
采用icr脱硝工艺的重点除了脱硝设备本身之外，核心就是固体脱硝剂的研发和脱硝效率，专利cn202010712879.8提出了一种固体脱硝剂及其制备方法，按质量份数计算，包括还原剂80
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95份、活性炭1
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5份和储氢金属0.01
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0.2份，所述储氢金属为钛、镁、锆和铁钛合金中的一种。cn202010571059.1提出了一种用于烟气脱硝的高分子固体粉末硝剂及其制备方法，以重量百分比计，所述高分子固体粉末脱硝剂包括以下原料：10－70％的有机氨基活性化合物，10－40％的无机活性氨基化合物，5－40％的无机矿物质粉末，5－30％的活性矿物质粉末，1－10％的添加剂。所得脱硝剂为粉末状态。cn202010513240.7提出了一种固态脱硝剂，包括以下重量份数的原料：氧化铁1～15份，二氧化锰2～6份，尿素40～60份，
醋酸钙镁10～25份，氧化钛1～10份，高岭土5～10份，脱硝剂粉末粒径为粒径为50～70nm。cn202010279226.5提出一种复合脱硝剂，主要由滑石粉、层状硅酸盐、氧化氧化铁、氧化镧、氧化钡、尿素、氧化剂、有机粘结剂、无机粘结剂、羧甲基纤维素、表面活性剂、分散剂和多元醇等原料制得。氧化铁、氧化镧、氧化钡和尿素作为脱硝活性组分。
[0007]
上述方法对脱硝剂提出了不同配方和方法，但是存在下述缺陷：
[0008]
1)设备原料部分过于昂贵或难取得，导致脱硝剂的生产无法成规模，或者导致脱硝剂生产成本过高，影响产品应用；
[0009]
2)脱硝剂的生产工艺复杂，步骤繁多，没有专用规模化生产，导致脱硝剂的产量受限。
[0010]
3)脱硝剂为粉末状，导致脱硝剂在使用过程，输送环节容易堵塞；脱硝剂为粉末和颗粒混合物，存在输送不均匀，输送环节设备堵塞严重的问题。


技术实现要素：

[0011]
本发明的目的是提供一种能有效解决上述堵塞，生产和应用的问题，同时有效提高了nox的去除效率，实现了新标准要求下氮氧化物稳定达标排放的一种颗粒icr脱硝剂成分及其制备方法。
[0012]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0013]
一种颗粒icr脱硝剂及制备方法，一种颗粒icr脱硝剂，其特征在于，包括脱硝剂包括活性氨、催化剂、粘合剂、碳酸氢钠；所述脱硝剂包括活性氨成分40～90％，催化剂成分5～30％，粘合剂成分1～30％，碳酸氢钠成分5～15％。
[0014]
优选地，所述活性氨成分采用尿素、碳酸氢铵或三聚氢氨。
[0015]
优选地，所述催化剂成分采用二氧化钛、五氧化二钒或铁酸锌。
[0016]
优选地，所述粘合剂采用聚氨酯或聚丙烯酸树脂。
[0017]
本发明还提供了一种颗粒icr脱硝剂的制备方法，步骤如下：选取40～90％的活性氨成分，5～30％的催化剂，1～30％的粘合剂，5～15％的碳酸氢钠，通过专用脱硝剂制备系统制备成颗粒状。
[0018]
优选地，所述脱硝剂的粒径采用2～4mm。
[0019]
优选地，所述脱硝剂的制备温度采用850～1000℃。
[0020]
与现有技术相比，本发明的技术效果包括：
[0021]
1)脱硝效果优异，sncr脱硝效率一般为50～60％，采用icr脱硝后，脱硝效率可提升到80～90％；
[0022]
2)脱硝剂成本较低，生产过程简单，脱硝剂为颗粒状，有利于物料输送，物料输送过程不堵塞。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0024]
本发明公开了一种颗粒icr脱硝剂及制备方法。一种颗粒icr脱硝剂，包括脱硝剂包括活性氨、催化剂、粘合剂、碳酸氢钠；所述脱硝剂包括活性氨成分40～90％，催化剂成分
5～30％，粘合剂成分1～30％，碳酸氢钠成分5～15％。
[0025]
进一步，所述活性氨成分采用尿素、碳酸氢铵或三聚氢氨。
[0026]
进一步，所述催化剂成分采用二氧化钛、五氧化二钒或铁酸锌。
[0027]
进一步，所述粘合剂采用聚氨酯或聚丙烯酸树脂。
[0028]
本发明还提供了一种颗粒icr脱硝剂的制备方法，步骤如下：选取40～90％的活性氨成分，5～30％的催化剂，1～30％的粘合剂，5～15％的碳酸氢钠，通过专用脱硝剂制备系统制备成颗粒状。
[0029]
进一步，所述脱硝剂的粒径采用2～4mm。
[0030]
进一步，所述脱硝剂的制备温度采用850～1000℃。
[0031]
本发明采用的碳酸氢钠成分有利于烟气中酸性气体的去除，同步实现脱酸效果。
[0032]
实施例
[0033]
脱硝剂的成分制备选用84％的活性氨，5％的催化剂，1％的粘合剂，10％的碳酸氢钠。
[0034]
其中活性氨采用尿素；催化剂采用二氧化钛和铁酸锌，且比例为4:1；粘合剂采用聚氨酯；碳酸氢钠采用工业级碳酸氢钠。
[0035]
以上脱硝剂的成分混合后采用专用脱硝剂制备系统制备成颗粒状，脱硝剂的粒径为2～4mm。
[0036]
将本发明制备出的脱硝剂应用于某生活垃圾焚烧厂，焚烧厂的基本参数如下表1：
[0037]
表1
[0038]
序号名称参数备注1炉排类型卧式焚烧炉 2处理量500d/t 3锅炉数量3 4烟气量(设计值)90260nm3/h单台5锅炉入口温度＞850℃ 6烟气含氧量5
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8％ 7nox初始浓度400mg/nm3干基，11％o28经过sncr脱硝之后nox排放指＜180mg/nm3干基，11％o2
[0039]
采用icr脱硝工艺后，持续运营3个月，控制脱硝剂的用量在0.8～1.2kg/t垃圾，从表2的运营数据上看，氨逃逸控制在8mg/nm3以内，同时nox控制在100mg/nm3以内，nox的去除率达到80～90％之间。
[0040]
表2
[0041][0042]
由此可见本发明与现有技术相比：
[0043]
1)脱硝效果优异，sncr脱硝效率一般为50～60％，采用icr脱硝后，脱硝效率可提升到80～90％；
[0044]
2)脱硝剂成本较低，生产过程简单，脱硝剂为颗粒状，有利于物料输送，物料输送过程不堵塞。
[0045]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。