CN114432865A - Ltor低温脱硫脱硝脱氨组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物及其应用，按照重量份配比如下：高锰酸钾5～10份；亚氯酸盐1～10份；氢氧化钠1～10份；消石灰5～30份；水30～60份；双氧水1～20份；活性稀土1～10份。使用本申请的***可控制水泥厂烟气污染物超低排放，本申请的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物可以同时完成脱硫、脱硝和氨逃逸的综合治理。
Description
技术领域
本申请涉及环保领域，特别是涉及LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物及其应用。
背景技术
根据河北、河南超低排放标准，窑炉烟气在基准氧含量10％的条件下，颗粒物排放限制5mg/Nm3，SO2排放限制35mg/Nm3，NO2排放限制50mg/Nm3。然而，随着国家对大气污染物排放治理力度的逐渐加大，超低排放改造已经是大势所趋。特别是包括京津冀及周边地区等多省市均进一步加强了对污染物排放的管理。在此基础上，氨逃逸也成了现阶段行业急需解决的困难。根据国家新的标准规定,脱硝氨逃逸标准为5mg/m3。
氨逃逸的原因在于：
(1)每只氨喷枪喷氨流量分布不均，烟气中存在氨水局部分布不均，烟气流速不均匀，各喷枪出口的喷氨量差异较大，浓度高的地方氨逃逸相对高一些。
(2)烟气温度，反应温度过低，NOx与氨的反应速率降低，会造成NH3的大量逃逸。但是，反应温度过高，氨又会额外生成NO，所以，NH3存在的反应温度，在SNCR氨的反应温度800-1100℃。SCR反应器是以活性成分为WO3和V2O5为催化剂蜂窝装模块，还原剂为来自上游SNCR***的氨逃逸作为还原剂，在催化剂的作用下，氨水与NOx在315～380℃的温度区间内反应，生成氮气和水，达到脱硝的目的，如果温度过高过低达不到反应效果，势必增加氨逃逸。
(3)催化剂堵塞，脱硝效率下降，为了保持环保参数不超标，会喷更多的氨，这将引起恶性循环，催化剂局部堵塞、性能老化，导致催化剂各处催化效率不同，为了控制出口参数，只能增加喷氨量，从而导致局部氨逃逸升高。
(4)燃烧波动时，SNCR入口烟气中的NOX浓度大幅波动，往往会加大喷氨量，机械地实现“达标排放”，过量的氨水，可导致氨逃逸增加，直接危及炉后设备和***安全运行。
(5)为了实现超低排放，SNCR脱硝***会通过增加氨氮摩尔比，大幅度提高氨水喷入量来达到NOx超低排放的目的。过量的氨水喷入，势必造成炉尾氨逃逸超标。
因此，亟需研制出一款应用于水泥行业进行低温脱硫脱硝脱氨的组合物，能够有效解决氨逃逸问题。
发明内容
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，按照重量份配比如下：
可选地，所述亚氯酸盐为亚氯酸钠或亚氯酸钙。
可选地，所述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，按照重量份配比如下：
可选地，所述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，按照重量份配比如下：
根据本申请的另一个方面，提供了一种LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物的在低温脱硫脱硝脱氨中的应用，包括所述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物。
可选地，所述的应用，是在50℃-70℃温度下，进行脱硫脱硝脱氨反应。
本申请的组合物与水泥厂烟气反应如下：
2NO+3H2O2＝2HNO3+2H2O，烟气中的一氧化氮(NO)与组合物中的双氧水(H2O2)反应生产硝酸(HNO3)和水(H2O)。
2NO2+H2O2＝2HNO3，烟气中的二氧化氮(NO2)与组合物中的双氧水(H2O2)反应生成硝酸(HNO3)。
A(OH)x+yHNO3＝A(NO3)y+xH2O，组合物中的氢氧化物(A(OH)x)与硝酸进一步反应生成硝酸盐(A(NO3)y)与水。如氢氧化钠与硝酸进一步反应生成硝酸钠与水。
NaClO2+2SO2+2H2O＝2H2SO4+NaCl
2NH3+H2SO4＝(NH4)2SO4
组合物中亚氯酸盐如亚氯酸钠(NaClO2)含有的亚氯酸根离子(ClO2-)和二氧化硫(So2)反应，生成硫酸，、氯化钠(NaCl)和水(H2O)。之后再与氨气(NH3)反应生成硫酸铵((NH4)2SO4)。
由此可见，本申请的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，是利用氧化剂在低温环境下的氧化特性，在此环境下把N、S、H等元素氧化成高价的离子，然后在一定的温度和湿度条件下，和炉尾烟气中的炉灰进行反应，反应物最终被炉尾收尘器捕获，或变成气体从烟囱排除，达到脱硫脱硝脱氨的目的。
实际的应用结果表明：采用LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，可以实现窑炉尾烟气超低排放，可有效解决氨逃逸问题。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，入口酸性气体浓度对低温脱酸的影响图；
图2是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，温度对低温脱酸的影响图；
图3是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，所述组合物药剂流量对低温脱酸的影响图；
图4是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，所述组合物反应时间对低温脱酸的影响图。
具体实施方式
如表1所示，本申请的一种LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物按照重量份配比如下：
| 配料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 高锰酸钾 | 10 | 6 | 13 |
| 亚氯酸盐 | 6 | 8 | 10 |
| 氢氧化钠 | 13 | 13 | 5 |
| 消石灰 | 15 | 10 | 15 |
| 水 | 30 | 40 | 50 |
| 双氧水 | 20 | 15 | 180 |
| 活性稀土 | 6 | 8 | 7 |
上述组份直接混配即可为所述组合物。
本申请还提供了一种LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物的在低温脱硫脱硝脱氨中的应用，包括上述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物。
本申请的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，可在，在50℃-70℃低温情况下进行脱硫脱硝脱氨反应。
LTOR脱硫工艺
LTOR脱硫是以窑炉烟气出口至炉尾收尘器之间的下降管道、增湿塔、以及炉尾收尘器前的废气风管作为脱硫脱硝和脱氨的反应器。通过额外添加上述组合物增强烟气中难溶于水的SO2转化为SO3机率，并最终与氢氧化钠脱硫吸收剂反应脱除。其主要反应化学方程式如下：
2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O，组合物中的氢氧化钠与二氧化硫反应生成硫化钠和水。
LTOR脱硝工艺
LTOR脱硝是以特有的循环流化床脱硫反应器内激烈湍动的、拥有巨大的表面积的吸附剂颗粒作为载体，通过额外添加上述组合物的双氧水，增强烟气中难溶于水的NO转化为NO2机率，并最终与氢氧化物脱硫吸收剂反应脱除。要求近期NOx浓度不高于200mg/Nm3，SO2浓度不高于15mg/Nm3其主要反应化学方程式如下：
2NO+3H2O2＝2HNO3+2H2O，烟气中的一氧化氮(NO)与组合物中的双氧水(H2O2)反应生产硝酸(HNO3)和水(H2O)。
2NO2+H2O2＝2HNO3，烟气中的二氧化氮(NO2)与组合物中的双氧水(H2O2)反应生成硝酸(HNO3)。
A(OH)x+yHNO3＝A(NO3)y+xH2O，组合物中的氢氧化物(A(OH)x)与硝酸进一步反应生成硝酸盐(A(NO3)y)与水。如氢氧化钠与硝酸进一步反应生成硝酸钠与水。当然在其他实施例中，氢氧化物还可以是氢氧化钙，氢氧化钙与硝酸进一步反应生成硝酸钙与水。其中的硝酸钙是固体，通过布袋除尘器收集，不再回到窑炉。
LTOR脱氨工艺
在窑炉分解炉进行SNCR脱硝时，未参与反应的NH3则会随着炉尾烟气，经烟囱排至大气中，造成炉尾氨逃逸超标。LTOR低温无氨脱硝剂，在进行脱硝的同时，还可去除烟气中的NH3。NH3被组合物中亚氯酸盐反应，如亚氯酸钠(NaClO2)含有的亚氯酸根离子(ClO2-)和二氧化硫(So2)反应，生成硫酸，、氯化钠(NaCl)和水(H2O)。之后再与氨气(NH3)反应生成硫酸铵((NH4)2SO4)。
NaClO2+2SO2+2H2O＝2H2SO4+NaCl
2NH3+H2SO4＝(NH4)2SO4
由此可见，使用本申请的***可控制水泥厂烟气污染物超低排放，本申请的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物可以同时完成脱硫、脱硝和氨逃逸的综合治理。
进一步地，LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物不仅可以在低温环境下进行脱硫、脱硝，还可以有效解决氨逃逸问题；
LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物可大幅降低脱硫剂的用量，降低业主脱硫运行和维护成本；
LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物可大幅降低前端SNCR***氨水用量，降低SNCR***氨氮摩尔比，大幅降低客户脱硝运营成本。
表2是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，入口酸性气体浓度对低温脱酸的影响表。
图1是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，入口酸性气体浓度对低温脱酸的影响图，由表2生成。如图1所示，为上述实施例1-实施例3即配比1-配比3，三个配比溶液在入口酸性气体浓度不同时，对NOx的去除率。可见，在入口的酸性气体入口浓度不同时，应选择不同的配比溶液。
表3是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，温度对低温脱酸的影响表。
图2是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，温度对低温脱酸的影响图，由表3生成。如图2所示，在低温环境下，脱酸反应仍可进行。当温度接近60℃时，达到反应的最高效率。超过这个温度则去除率降低。
表4是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，所述组合物药剂流量对低温脱酸的影响表。
图3是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，所述组合物药剂流量对低温脱酸的影响图，由表4生成。如图3所示，溶液流量对各个酸性气体去除率对比。
表5是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，所述组合物反应时间对低温脱酸的影响表。
图4是根据本申请一个实施例的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物应用在窑炉炉尾烟气时，所述组合物反应时间对低温脱酸的影响图。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，其特征在于，按照重量份配比如下：
2.根据权利要求1所述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，其特征在于，所述亚氯酸盐为亚氯酸钠或亚氯酸钙。
3.根据权利要求1所述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，其特征在于，按照重量份配比如下：
4.根据权利要求1所述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物，其特征在于，按照重量份配比如下：
5.一种LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物的在低温脱硫脱硝脱氨中的应用，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项的所述的LTOR低温脱硫脱硝脱氨组合物。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，是在50℃-70℃温度下，进行脱硫脱硝脱氨反应。
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