[发明专利]提高SNCR脱硝效率的脱硝剂及其制备方法

说明书

技术领域

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

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NO_x是主要的大气污染物，是造成酸雨的主要原因所在，同时NO_x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。

烟气中的NO_x以NO和NO₂为主，NO占90-95%，SNCR脱硝技术以还原NO为主。

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，不用催化剂，在高温区加入还原剂。还原剂喷入燃烧室温度为850℃-1100℃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

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。

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：

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。

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。

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。

醋酸钙镁盐在炉内煅烧过程中，高温条件下会析出CH₄/H₂/CO等还原气体，可以与NO发生还原反应，达到去除NO的目的。

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：

（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。

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%。

综上所述，本发明具有以下优点：

（1）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。

（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

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

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。