一种烟气SNCR脱硝剂及其制备方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111974186 A(43)申请公布日 2020.11.24

(21)申请号 202010712879.8(22)申请日 2020.07.22

(71)申请人 南通润启环保服务有限公司

地址 226200 江苏省南通市启东市滨江精

细化工园上海路318号(72)发明人 王路路　吴阳杨　邱雪峰　周长宏　

王臣　汤凯　邹友国　(74)专利代理机构 武汉红观专利代理事务所

(普通合伙) 42247

代理人 陈凯(51)Int.Cl.

B01D 53/56(2006.01)B01D 53/81(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页

()发明名称

一种烟气SNCR脱硝剂及其制备方法

(57)摘要

本发明提出了一种烟气SNCR脱硝剂及其制备方法，按质量份数计算，包括还原剂80‑95份、活性炭1‑5份和储氢金属0.01‑0.2份，所述储氢金属经过预先氢化处理，制备方法包括，将储氢金属与活性炭混合后再与还原剂混合，从而得到烟气SNCR脱硝剂。本发明的烟气SNCR脱硝剂具有更宽的有效反应温度范围，同时反应后产生的固体颗粒物更少，对氮氧化物的还原能力更强，具有良好的应用前景。

CN 111974186 ACN 111974186 A

权　利　要　求　书

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1.一种烟气SNCR脱硝剂，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：还原剂                80-95份活性炭                1-5份储氢金属              0.01-0.2份。2.如权利要求1所述的烟气SNCR脱硝剂，其特征在于，所述还原剂为尿素、碳酸铵、碳酸氢铵和三聚氰胺中的一种或几种的混合物。

3.如权利要求1所述的烟气SNCR脱硝剂，其特征在于，所述储氢金属为钛、镁、锆和铁钛合金中的一种。

4.如权利要求3所述的烟气SNCR脱硝剂，其特征在于，所述储氢金属是颗粒度为10-100nm的纳米金属颗粒。

5.如权利要求3所述的烟气SNCR脱硝剂，其特征在于，所述铁钛合金为Ti-10Cr-18Mn-27V-5Fe。

6.如权利要求1所述的烟气SNCR脱硝剂，其特征在于，所述储氢金属经过氢化处理，氢化处理方法包括：将储氢金属置于密闭容器中，将密闭容器中充满氢气，静置10-30min，得到氢化后的储氢金属。

7.如权利要求6所述的烟气SNCR脱硝剂，其特征在于，所述密闭容器中充满氢气后，保持密闭容器内的压力为100-150atm。

8.一种如权利要求1所述的烟气SNCR脱硝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将储氢金属与活性炭混合，在搅拌机中缓慢搅拌混合，搅拌速度为50-100r/min，搅拌5-10min得到第一混合料；

步骤二、将第一混合料与还原剂混合搅拌，搅拌速度为100-200r/min，搅拌10-20min，得到烟气SNCR脱硝剂。

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说　明　书

一种烟气SNCR脱硝剂及其制备方法

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技术领域

[0001]本发明涉及环保技术领域，具体涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种烟气SNCR脱硝剂及其制备方法。

背景技术

[0002]现有工业生产中，高温烟气的排放基本都会伴随着各种氮氧化物的排放，氮氧化物对人体有害，且会引发酸雨，为了缓解环境的压力，国家对于氮氧化物的排放要求也越来越严格，目前对于氮氧化物的控制方法主要包括两种，一种是选择性催化换元法(SCR)，另一种是选择性非催化还原法(SNCR)，前者的反应条件比较温和，在催化剂的催化作用下使烟气中的氮氧化物与还原剂反应，从而生产无害的氮气，后者的反应温度较高，适用于高温烟气的脱硝处理，在高温条件下，通过氮氧化物与还原剂相互反应，产生无害的氮气排放。[0003]然而高温烟气的温度范围不稳定，脱硝剂的反应温度相对较窄，因此当温度低于或高于对应的反应温度范围时，脱硝剂的作用效果不佳，要么导致还原效果差，要么直接使脱硝剂被过度氧化反而增加了污染物的产生。

[0004]现有技术中通过添加增效剂或其他辅助用剂的方式让有效的反应温度范围得到扩展，但是这些增效剂和辅助用剂在反应后或多或少会产生一些不可消除或不易排放的产物，这些产物最终会依附在反应器内或者随着尾气直接排出，并且容易产生其他危废，降低设备使用寿命，增加维护成本，不利于环保。发明内容

[0005]有鉴于此，本发明提出了一种反应更加完全，同时能够在一定程度上扩展脱硝反应有效温度范围的烟气SNCR脱硝剂及其制备方法。[0006]本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种烟气SNCR脱硝剂，按重量份数计算，包括如下组分：[0007]还原剂                       80-95份[0008]活性炭                       1-5份[0009]储氢金属                     0.01-0.2份。[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，所述还原剂为尿素、碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、醋酸铵、三聚氰胺中、甲代三聚氰胺和苯代三聚氰胺的一种或几种的混合物。[0011]在以上技术方案的基础上，优选的，所述储氢金属为钛、镁、锆和铁钛合金中的一种。

[0012]在以上技术方案的基础上，优选的，所述铁钛合金为Ti-10Cr-18Mn-27V-5Fe。[0013]更进一步优选的，所述储氢金属是颗粒度为10-100nm的纳米金属颗粒。[0014]在以上技术方案的基础上，优选的，所述储氢金属经过氢化处理，氢化处理方法包括：将储氢金属置于密闭容器中，将密闭容器中充满氢气，静置10-30min，得到氢化后的储氢金属。

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说　明　书

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在以上技术方案的基础上，优选的，所述密闭容器中充满氢气后，保持密闭容器内

的压力为100-150atm。

[0016]本发明还公开了一种烟气SNCR脱硝剂的制备方法，包括如下步骤：[0017]步骤一、将储氢金属与活性炭混合，在搅拌机中缓慢搅拌混合，搅拌速度为50-100r/min，搅拌5-10min得到第一混合料；[0018]步骤二、将第一混合料与还原剂混合搅拌，搅拌速度为100-200r/min，搅拌10-20min，得到烟气SNCR脱硝剂。

[0019]本发明的烟气SNCR脱硝剂相对于现有技术具有以下有益效果：[0020](1)本发明的烟气SNCR脱硝剂采用常规含铵还原剂作为主原料，以活性炭和储氢金属作为辅料，一方面活性炭具有一定的还原能力，在高温下具有结合氧原子的能力，防止高温情况下还原剂与氧剧烈反应生成氮氧化物，另一方面，活性炭还具有良好的吸附能力，可以吸附储氢金属，帮助其更好地进行分散，同时具有一定的保护作用，储氢金属在高温条件下反应生产对应的氧化物，可以起到金属催化剂的作用，降低反应温度；[0021](2)本发明还将储氢金属预先进行加氢处理，在高温条件下，氢气释放出来，可以与碳和氧结合，生成羰基，一方面降低氧含量，另一方面能够促进氮氧化物的还原，从而提高还原率，本发明采用原料简单，产生的固体颗粒较小，且对反应设备腐蚀性更小，具有良好的应用前景。

具体实施方式

[0022]下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。[0023]实施例1

[0024]脱硝剂的制备：

[0025]分别称取1份颗粒度为10-100nm的纳米钛粉末、100份活性炭和8000份尿素，将纳米钛粉末置于密闭容器中，向密闭容器内充满氢气，静置10min，得到氢化后的储氢金属；[0026]将氢化后的储氢金属与活性炭粉末在搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为50r/min，搅拌5min得到第一混合料，再将第一混合料与尿素投入到搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌10min，得到烟气SNCR脱硝剂。[0027]实施例2

[0028]脱硝剂的制备：

[0029]分别称取20份颗粒度为10-100nm的纳米镁粉末、500份活性炭和9500份碳酸铵，将纳米镁粉末置于密闭容器中，向密闭容器内充满氢气，静置30min，得到氢化后的储氢金属；[0030]将氢化后的储氢金属与活性炭粉末在搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌10min得到第一混合料，再将第一混合料与碳酸铵投入到搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌20min，得到烟气SNCR脱硝剂。[0031]实施例3

[0032]脱硝剂的制备：

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分别称取10份颗粒度为10-100nm的纳米锆粉末、200份活性炭、4500份尿素和4500

份碳酸氢铵，将纳米锆粉末置于密闭容器中，向密闭容器内充满氢气，保持密闭容器内压力为100atm，静置10min，得到氢化后的储氢金属；

[0034]将氢化后的储氢金属与活性炭粉末在搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为80r/min，搅拌80min得到第一混合料，再将第一混合料与尿素和碳酸氢铵投入到搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌15min，得到烟气SNCR脱硝剂。[0035]实施例4

[0036]脱硝剂的制备：

[0037]分别称取5份颗粒度为10-100nm的TiFe0.86Mn0.1合金粉末、300份活性炭、4500份硫酸铵和4500份硫酸氢铵，将TiFe0.86Mn0.1合金粉末置于密闭容器中，向密闭容器内充满氢气，保持密闭容器内压力为150atm，静置30min，得到氢化后的储氢金属；[0038]将氢化后的储氢金属与活性炭粉末在搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为80r/min，搅拌80min得到第一混合料，再将第一混合料与硫酸铵和硫酸氢铵投入到搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌15min，得到烟气SNCR脱硝剂。[0039]实施例5

[0040]脱硝剂的制备：

[0041]分别称取15份颗粒度为10-100nm的Ti-10Cr-18Mn-27V-5Fe合金粉末、400份活性炭和9000份三聚氰胺，将Ti-10Cr-18Mn-27V-5Fe合金粉末置于密闭容器中，向密闭容器内充满氢气，保持密闭容器内压力为120atm，静置30min，得到氢化后的储氢金属；[0042]将氢化后的储氢金属与活性炭粉末在搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为80r/min，搅拌80min得到第一混合料，再将第一混合料与三聚氰胺投入到搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌15min，得到烟气SNCR脱硝剂。[0043]实施例6

[0044]脱硝剂的制备：

[0045]分别称取15份颗粒度为10-100nm的Ti-10Cr-18Mn-27V-5Fe合金粉末、400份活性炭和9000份三聚氰胺；

[0046]将Ti-10Cr-18Mn-27V-5Fe合金粉末与活性炭粉末在搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为80r/min，搅拌80min得到第一混合料，再将第一混合料与三聚氰胺投入到搅拌机中混合搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌15min，得到烟气SNCR脱硝剂。

[0047]将上述实施例准备的烟气SNCR脱硝剂以及常规尿素脱硝剂分别用于某垃圾焚烧炉的烟气脱硝，其不做处理的情况下，烟气排放中氮氧化物的浓度为400-500mg/Nm3，平均值在450mg/Nm3，炉膛上部的温度在700-1200℃，排放口处的颗粒浓度一般在80-90mg/Nm3，使用实施例1-7以及常规尿素对脱硝性能进行检测，脱硝的温度依次为700℃、800℃、950℃、1050℃、1100℃，检测结果如下：[0048]实施例1结果：高温还原偏差

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实施例2结果：高温还原偏差

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实施例3结果：均较优

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实施例4结果：更优

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实施例5结果：上述基础更优

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实施例6结果：上述高温偏差基础相似

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对比例结果：均较差

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上述检测结果可以看出，采用本发明的烟气SNCR脱硝剂用于烟气脱硝的过程中，

可以大幅度降低烟气中的氮氧化物含量，同时当储氢金属经过储氢处理后，其对烟气中的颗粒物浓度有一定的降低效果，采用本发明的烟气SNCR脱硝剂在更低的700℃和1100℃情况下，脱硝能力具有大幅度的提高，特别的，采用Ti-10Cr-18Mn-27V-5Fe合金粉末作为储氢金属，其在氮氧化物和颗粒度的去除上均有较好的表现。[0065]以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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