CN117427478A - 一种复合纤维脱硝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合纤维脱硝剂及其制备方法,其原料由以下重量份的组分组成:复合有机钙50‑70份、有机脂20‑24份、有机胺23‑32份、氨基酸5‑9份、有机酸2‑7份、有机盐1‑2份、盐溶液0.08‑0.1份。本发明的复合纤维脱硝剂用于锅炉烟气脱硝等。适合各种生物质锅炉,燃气锅炉,燃煤锅炉;有效温度700‑1000℃,经济适用温度780‑930℃;具有效率高,不结焦,粘度低,适用温度范围广的特性。
Description
技术领域
本发明属于脱硝技术领域,特别涉及一种复合纤维脱硝剂及其制备方法。
背景技术
氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,可以引起酸雨、光化学污染、温室效应及臭氧层的破坏。氮氧化物(NO x )种类很多,常见的包括一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5),另外还有一氧化氮二聚体(N2O2)、叠氮化亚硝酰(N4O)、三氧化氮(NO3),但主要是NO和NO2,它们是常见的大气污染物。天然排放的NOx主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的NOx,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。NOx对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。在高温燃烧条件下,NOx主要以NO的形式存在,最初排放的NOx中NO约占95%。但是,NO在大气中极易与空气中的氧发生反应,生成NO2,故大气中NOx普遍以NO2的形式存在。空气中的NO和NO2通过光化学反应,相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时,NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3)。在有催化剂存在时,如加上合适的气象条件,NO2转变成硝酸的速度加快。特别是当NO2与SO2同时存在时,可以相互催化,形成硝酸的速度更快。此外,NOx还可以因飞行器在平流层中排放废气,逐渐积累,而使其浓度增大。NOx再与平流层内的O3发生反应生成NO与O2,NO与O3进一步反应生成NO2和O2,从而打破O3平衡,使O3浓度降低,导致O3层的耗损。
燃煤烟气的脱硝是控制氮氧化物(NOX)的重要措施之一。烟气脱硝分为燃烧前脱硝,燃烧中脱硝和燃烧后脱硝。燃烧前脱硝就是对燃料煤进行脱硝,目前这方面还没有较好的方法;燃烧中脱硝就是在锅炉设备中加装低氮燃烧器和分级燃烧的方法来降低氮氧化物的生成:最成熟的,应用比较广的就是燃烧后脱硝,控制烟气中氮氧化物,常用的脱硝方法有SCR,SNCR和低温段添加助剂。
烟气脱硝剂主要有尿素、氨水、氧化剂。常用的脱硝技术有SCR法和SCNR法。SNCR或SCR以氨水或者尿素作为脱硝助剂,但是脱硝率低,一般情况在50%左右。因此,亟需开发一种具有效率高,不结焦,粘度低,适用温度范围广的复合纤维脱硝剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有效率高,不结焦,粘度低,适用温度范围广的复合纤维脱硝剂及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种复合纤维脱硝剂,其原料由以下重量份的组分组成:
复合有机钙50-70份、有机脂20-24份、有机胺23-32份、氨基酸5-9份、有机酸2-7份、有机盐1-2份、盐溶液0.08-0.1份。
所述有机脂类为水溶脂、纤维素的一种。
所述有机胺为丙烯酰胺、碳酰胺、聚丙烯酰胺的一种。
所述氨基酸为甘氨酸、精氨酸、半胱氨酸的一种。
所述有机酸为乙酸、丙烯酸、山楂酸、草酸的一种。
所述有机盐为丙烯酸钙、甘氨酸钠、谷氨酸钠、山楂酸钠的一种。
所述溶剂为无机盐水溶液。
所述盐溶液为碳酸氢钠、碳酸氢钙、碳酸氢镁或硫酸钙的水溶液。
一复合纤维脱硝剂的制备方法,包括以下步骤:先按配比称取各原料组分,再将各原料充分混合,混合均匀后呈水状的复合纤维脱硝剂。
有益效果:本发明的复合纤维脱硝剂用于锅炉烟气脱硝等。适合各种生物质锅炉,燃气锅炉,燃煤锅炉;有效温度700-1000℃,经济适用温度780-930℃;具有效率高,不结焦,粘度低,适用温度范围广的特性。可适合烟气温度较低的燃气、燃煤及生物质锅炉,水泥窑炉,玻璃窑炉,石灰窑炉,陶瓷窑路等。本发明为无氨脱硝,脱硝温度较低,具备脱除部分S02的作用.脱硝深度可控性强。能够满足更严格的烟气排放要求,脱硝效率高,可达70- 90%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步的解释。
实施例1
本实施例的一种复合纤维脱硝剂,原料由以下重量份的组分组成:
复合有机钙60份、有机脂24份、有机胺30份、氨基酸9份、有机酸5份、有机盐1份、溶剂0.1份。
有机脂类为水溶脂,有机胺为丙烯酰胺,氨基酸为甘氨酸,有机酸为乙酸,有机盐为丙烯酸钙,溶剂为碳酸氢钠的水溶液。
先按配比称取各原料组分,再将各原料充分混合,混合均匀后呈水状的复合纤维脱硝剂。
实施例2
复合有机钙70份、有机脂20份、有机胺32份、氨基酸5份、有机酸2份、有机盐2份、溶剂0.09份。
有机脂类为纤维素,有机胺为碳酰胺,氨基酸为精氨酸,有机酸为山楂酸,有机盐为甘氨酸钠,溶剂为碳酸氢钙的水溶液。
先按配比称取各原料组分,再将各原料充分混合,混合均匀后呈水状的复合纤维脱硝剂。
实施例3
复合有机钙50份、有机脂22份、有机胺23份、氨基酸7份、有机酸7份、有机盐2份、溶剂0.08份。
有机脂类为纤维素,有机胺为聚丙烯酰胺,氨基酸为半胱氨酸,有机酸为草酸,有机盐为山楂酸钠,溶剂为碳酸氢镁的水溶液。
先按配比称取各原料组分,再将各原料充分混合,混合均匀后呈水状的复合纤维脱硝剂。
实施例1-3的复合纤维脱硝剂理化特性为:
外观与性状: 深褐色液体。
pH值:9.0-12.0
冰点(℃):-10~-15℃
相对密度(水=1000):1050~1090
沸点(℃):140℃
浓度(质量比): ~0.6
粘度(20℃、cp):2-6 ( 水1.02,柴油30)
溶解性:溶于水,醇。
本发明的复合纤维脱硝剂使用方法与现有SNCR工艺相似,首先在锅炉烟道上选择最适合复合纤维脱硝剂反应的温度区间(780-930℃),布置多个专用高效雾化喷嘴,使脱硝剂与烟气充分混合,实现脱硝反应在烟道内的无隙覆盖。制备好的复合纤维脱硝剂,通过储罐经输送泵送至计量分配模块,再准确分配到每个喷射装置,然后喷入锅炉烟道尾部,在780-930℃左右高温下发生催化裂解反应,裂解产生的活性自由基与烟气中NOx在无催化剂参与的情况下发生氧化还原反应,脱除NOx。
选择合适的脱硝位置:非火焰区,温度在780-930℃。喷枪处气、液相压力>0.4MPa 。选用高效雾化喷枪,流场模拟雾化分布,尽可能提高脱硝剂液雾在烟道截面无隙覆盖率,根据锅炉实际情况采取必要的喷枪保护措施。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种复合纤维脱硝剂,其特征在于:其原料由以下重量份的组分组成:
复合有机钙50-70份、有机脂20-24份、有机胺23-32份、氨基酸5-9份、有机酸2-7份、有机盐1-2份、溶剂0.08-0.1份。
2.根据权利要求1所述的复合纤维脱硝剂,其特征在于:所述有机脂类为水溶脂、纤维素的一种。
3.根据权利要求1所述的复合纤维脱硝剂,其特征在于:所述有机胺为丙烯酰胺、碳酰胺、聚丙烯酰胺的一种。
4.根据权利要求1所述的复合纤维脱硝剂,其特征在于:所述氨基酸为甘氨酸、精氨酸、半胱氨酸的一种。
5.根据权利要求1所述的复合纤维脱硝剂,其特征在于:所述有机酸为乙酸、丙烯酸、山楂酸、草酸的一种。
6.根据权利要求1所述的复合纤维脱硝剂,其特征在于:所述有机盐为丙烯酸钙、甘氨酸钠、谷氨酸钠、山楂酸钠的一种。
7.根据权利要求1所述的复合纤维脱硝剂,其特征在于:所述溶剂为无机盐水溶液。
8.根据权利要求7所述的复合纤维脱硝剂,其特征在于:所述盐溶液为碳酸氢钠、碳酸氢钙、碳酸氢镁或硫酸钙的水溶液。
9.一种权利要求1所述的复合纤维脱硝剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:先按配比称取各原料组分,再将各原料充分混合,混合均匀后呈水状的复合纤维脱硝剂。
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