[发明专利]一种高分子脱硝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于复合脱硝剂，其特征在于：成分由三部分组成：(1)尿素，碳酸铵，碳酸氢铵，醋酸铵，硫酸铵，三聚氰胺，苯代三聚氰胺中的至少一种作为铵/胺源。这种铵/胺源的质量份为99.0～30.0份；(2)质量份为1.0～70.0份的增效聚合物，这种增效聚合物由聚丙烯酸盐类和/或者聚烷基丙烯酸盐类和/或聚丙烯酰胺类以及它们的共聚物高分子载体和/或者高分子填充剂组成；(3)质量份为0～10.0的其他组分。其他组分至少含有如下一种成分的粉体：硬脂酸铵；硬脂酸镁；硬脂酸钙；防霉剂；沉淀法碳酸钙；氧化镁；沸石。这种脱硝剂在800～1050℃条件下脱硝率能够达到82.3％～99.3％。复合脱硝剂制备方法简单，可广泛应用热电厂、垃圾焚烧厂等高温气体脱硝。

技术领域

本发明涉及一种用于锅炉气或烟气脱硝的高分子脱硝剂。

背景技术

目前，脱硝是我国大气环保技术的重点领域，从技术可靠性、脱硝效率、维护成本等因素，被大规模工业应用的是选择性催化还原法、选择性非催化还原法，然而这两种方法都须要大量的脱硝剂。从脱硝剂角度，如何即能保持高的脱硝率，又尽可能降低废脱硝剂的环境负担性则是开发高性能脱硝剂的热点。文献报道的典型脱硝剂有：采用工业废碳可以实现脱硝率高达95％～99％(田乃秋，孟菊英，徐宁等人，利用工业废炭制成脱硝剂治理氮氧化物的试验研究，环境保护科学，1997，23(3):4-5,14)，但采用这种脱硝技术须要充足的碳源。采用共沉淀法制备的铁锰铈复合金属氧化物作为催化剂，能在较低温度条件下实现较高的脱硝率(>90％)，虽然这种脱硝剂可以在较低的工作温度范围(250～450℃)，但这种脱硝剂较为耗费资源。作为典型的选择性非催化环境法脱硝剂有液氨，氨水，尿素。然而，液氨在储藏方面须要高压设备，且毒性较高。对于氨水，其优点是运行费用低，但运输成本较高。尿素在安全性，储运方面具有明显优势。但是其成本较高。因此，降低成本是推广尿素脱硝剂的关键。

通常，高分子脱硝工艺是将粉体状高分子脱硝剂喷射到最佳温区的烟气，实现较高的脱硝率目的。高分子脱硝工艺的优点包括：设备占地面积小、结构简单、维护和检修成本较低、设备噪音小、运行稳定。因而是目前的开发脱硝剂的热点。

本专利针对采用以聚丙烯酸、聚烷基丙烯酸、聚丙烯酰胺、以及丙烯酸/烷基丙烯酸/丙烯酰胺任意两种或者三种共聚而成的增效聚合物，与铵/胺源复合形成高效率的高分子脱硝剂。原料来源方便易得，提高了脱硝率，降低了物料成本。基于高分子脱硝工艺，可望实现综合成本低，设备简单的脱硝技术体系。这种技术具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子脱硝剂。本发明所采取的技术方案是：

一种用于高温气体硝工艺的高分子脱硝剂，(1)以铵盐或者有机胺中的至少一种化合物作为铵/胺源，这种铵/胺源的质量份为30.0～99.0份，组合物由以下原料组成：氯化铵，硫酸铵，醋酸铵，碳酸铵，碳酸氢铵，尿素，三聚氰胺，苯代三聚氰胺中的至少一种；(2)以聚丙烯酸盐类和或聚甲基丙烯酸盐类聚合物和或丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物作为增效聚合物，在脱硝剂中为70.0～1.0质量份；(3)其他组分(硬脂酸铵，硬脂酸镁，防霉剂，沉淀法碳酸钙，氧化镁，沸石中的至少一种)，其加入量为0～10.0质量份；(4)这种脱硝剂性能优越，原料来源/制备方便。

其制备方法为：先通过聚合反应制备增效聚合物，然后将上述的铵盐或者有机胺按照质量份为30.0～99.0份与质量份为70.0～1.0的增效聚合物进行复配，通过高速搅拌机进行混合，反应条件为：高速搅拌桨线速度为40米/秒～80米/秒，搅拌时间为5～10分钟，得到粉末终产物。

聚丙烯酸盐类聚合物，聚丙烯酰胺类聚合物，丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物是指含有式1和/或式2和或式3结构单元的三维网络状增效聚合物。其制备可以按照，但不限于如下方法：