[发明专利]一种烟气脱硫脱硝剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种烟气脱硫脱硝剂及其制备方法以及在烟气脱硫脱硝中的应用。

背景技术

锅炉通过低氮燃烧改造以后，烟气NO_X控制350~400mg/Nm³，无法达到环保要求。目前大部分锅炉采用传统的选择性非催化还原法（SNCR）和选择性催化还原法（SCR）对烟气进行脱硫脱硝。即在850~1100℃的高温区烟气内喷入过量的还原剂，利用SNCR反应来实现烟气中NOx的一次脱硝。剩余未反应的NOx和多余的还原剂随烟气进入省煤器后在装有适量催化剂的SCR脱硝反应器内，实现二次脱硝。SNCR方法要求反应温度在850~1000℃，并且有足够的反应时间，脱硝率经常不到60%，效率较低；SCR技术需要专门的反应器，反应温度虽然与所选用的催化剂有关，但也大体在300~400℃之间，对于锅炉负荷变化率大且经常低负荷运行的情况适应性差，温度也不适宜，更不能多炉配置一套反应器，虽然SCR催化脱硝技术的氮氧化物去除率较高，工艺技术也比较成熟，但是SCR工艺不仅投资较高，而且空间有限，难以满足SCR脱硝系统的占地空间要求。同时，烟气中含有大量的硫化物，如果在脱硝的同时能够兼有部分脱硫的作用，会明显有利于锅炉烟气的净化，实现达标排放。

固体高效脱硝剂与NOx反应，使NOx排放满足要求，这是一项不同于常规SCR和SNCR的新型技术，适用于水泥厂、电厂以及大部分工业窑炉。这项技术的关键是使用高活性固体脱硝剂，该脱硝剂由含铵基的固体还原剂如碳酸氢铵为主要成分，将该脱硝剂通过气体输送装置喷入高温锅炉烟气中，固体脱硝剂迅速气化分解并与烟气中的NOx发生还原反应，使NOx还原为氮气而达到脱硝目的。该技术工艺技术先进、经济合理，较SNCR、SCR方法有显著优势。

CN201410722256.3公开了一种利用固态有机脱硝剂进行烟气脱硝的工艺，其中采用碳酸氢铵、活性碳酸钙和有机组分等混合而成的固体脱硝剂，有机组分为乙酰胺和柠檬酸三铵中的一种或两种。该脱硝剂的脱硝效率较高，但是其主要有机组分的合成工艺复杂，价格太高，导致其实际使用时运行费用高，不太适合于实际的工业脱硝运行要求；同时，该脱硝剂适用温度范围为850~950℃，适用温度范围窄。

CN201510887303.4公开了一种固体脱硝剂。该固体脱硝剂由以下重量份的原料制成：活性氧化铝60~85份、贵重金属元素的化合物1~10份、稀土元素的氯化物1~5份、过渡金属元素的硝酸盐1~15份、碱土金属元素的硝酸盐1~10份、水20~200份。该脱硝剂采用贵金属，成本较高。

CN201510439452.4公开了一种固体脱硝剂及其工艺技术，使用碳酸氢铵作为还原剂，但是最高脱硝率只有80%，而且不具有脱硫功能。

CN201610573687.7公开了一种链条炉炉内脱硫脱硝系统及方法，其中采用尿素作为脱硝剂，并采用钙基脱硫剂，但是脱硝率均在55%以下，脱硫率在80%以下，而且运行温度较低，在1100℃以下。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种烟气脱硫脱硝剂及其制备方法和在烟气脱硫脱硝中的应用。采用本发明的烟气脱硫脱硝剂不但成本低，而且可处理较宽温度的烟气，脱硝效率高并兼具脱硫效果，具有很好的应用前景。

本发明提供的烟气脱硫脱硝剂，包括：还原剂、高分子添加剂、脱硫剂和含钠和/或钾的碱性化合物，其中还原剂为含有-NH₂和/或NH₄⁺的化合物，高分子添加剂为聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠；其中，还原剂、高分子添加剂、和含钠和/或钾的碱性化合物的质量比为1：0.01~0.3：0.05~0.25：0.001~0.05，优选为1：0.05~0.2：0.1~0.2 : 0.03~ 0.04。上述主要脱硝剂部分配制好后，再加入脱硫剂，脱硝剂与脱硫剂的质量比为1：0.02~0.3，优选为1:0.1。

本发明的烟气脱硫脱硝剂中，所述还原剂为尿素、碳酸铵、柠檬酸氢二铵、三聚氰胺和柠檬酸三铵中的至少一种，优选为：还原剂中，三聚氰胺和/或柠檬酸三铵的含量为30%以下，优选为10%~30%，其余选自尿素、碳酸铵和柠檬酸氢二铵中的至少一种，其余优选为尿素。

本发明的烟气脱硫脱硝剂中，所述含钠和/或钾的碱性化合物至少选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种，优选为碳酸氢钠和/或碳酸氢钾。