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CN113731151A - 一种复合脱硝脱硫剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合脱硝脱硫剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合脱硝脱硫剂及其制备方法和应用，其特征在于，它是将甘氨酸钠碳酸盐、酒石酸铵、1,3‑二氨基‑2‑丙醇、三(羟甲基)氨基甲烷和水加入搅拌釜，搅拌15～35min，然后加入尿素，搅拌10～30min，制得复合脱硝脱硫剂。本发明制备的复合脱硝脱硫剂，具有协同脱硝脱硫效果，脱硝和脱硫效率高，大于95%。本发明的制备工艺简便，生产设备简单，原料来源广泛，具有广阔的应用前景。

Description

一种复合脱硝脱硫剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，特别涉及一种复合脱硝脱硫剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着国内经济的高速发展，对能源的需求量不断增加。煤炭是国内能源结构的主要组成部分之一，而煤炭燃烧会产生大量的氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）气体等污染物质，会给生态环境和人类健康带来非常不利的影响，因此必须采取有效的措施控制NOx和SO2气体的排放。
脱硝脱硫是除去煤炭排放烟气中的NOx和SO2气体的一个有效途径。目前比较主流的脱硝技术是选择性催化还原和选择性非催化还原。尿素是最常用的脱硝还原剂之一，它具有易溶于水，使用简便，但其高浓度水溶液容易结晶析出，影响其脱硝效率。目前普通使用的烟气脱硫技术是湿法脱硫。石灰石-石膏法是一种脱硫效率高、广泛应用的湿法脱硫技术，但其工艺系统较复杂，占地面积大，投资、维护费用高。为了降低工艺系统的复杂度，节约成本，出现了同时脱硝脱硫技术。
如一篇公开号为CN107648995A的中国发明专利申请公开一种环保型低成本烟气脱硫脱硝剂的制备方法和应用。该脱硫脱硝剂包括：氯酸钠、聚乙烯醇、硝酸钠、尿素和一定量的酸，其余为水，最佳的脱除温度为5~90℃，通过气液接触方式进行脱除氮氧化物及硫氧化物。该专利制得的脱硫脱硝剂成本低，且脱硝和脱硫效率高。但该脱硫脱硝剂含有一定量的酸，对设备有腐蚀作用，严重限制了其应用范围。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用范围广、兼具高效脱硝效果和高效脱硫效果的复合脱硝脱硫剂。
本发明还提供一种上述复合脱硝脱硫剂的制备方法。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种复合脱硝脱硫剂，其特征在于，按质量份主要由如下原料组成。
尿素 10～20份。
甘氨酸钠碳酸盐 1～2份。
酒石酸铵 5～10份。
1,3-二氨基-2-丙醇 2～4份。
三(羟甲基)氨基甲烷 2～4份。
水 60～80份。
更为优选的是，所述复合脱硝剂按质量份主要由如下原料组成：尿素15份，甘氨酸钠碳酸盐1.5份，酒石酸铵7.5份，1,3-二氨基-2-丙醇3份，三(羟甲基)氨基甲烷3份，水70份。
更为优选的是，所述复合脱硝剂按质量份主要由如下原料组成：尿素13份，甘氨酸钠碳酸盐2份，酒石酸铵6份，1,3-二氨基-2-丙醇4份，三(羟甲基)氨基甲烷3份，水65份。
更为优选的是，所述复合脱硝剂按质量份主要由如下原料组成：尿素19份，甘氨酸钠碳酸盐1份，酒石酸铵8份，1,3-二氨基-2-丙醇3.5份，三(羟甲基)氨基甲烷2.5份，水62份。
更为优选的是，所述脱硝脱硫剂的使用温度范围为900℃-1000℃。
更为优选的是，所述脱硝脱硫剂的脱硝脱硫工艺步骤为：在工业窑炉、喷雾塔或锅炉中，通过喷射系统把脱硝脱硫剂雾化、喷入，进行脱硝脱硫反应。
一种复合脱硝脱硫剂的制备方法，其特征在于，按质量份，先将1～2份的甘氨酸钠碳酸盐、5～10份的酒石酸铵、2～4份的1,3-二氨基-2-丙醇、2～4份的三(羟甲基)氨基甲烷和60～80份水加入搅拌釜，搅拌15～35min，然后加入10～20份的尿素，搅拌10～30min，制得复合脱硝脱硫剂。
如上所述的一种复合脱硝脱硫剂在烟气净化中的应用。
本发明的有益效果是：本发明制备的复合脱硝脱硫剂，具有协同脱硝脱硫效果，脱硝和脱硫效率高，均大于95%。并且，体系中的极性基团可以起到稳定尿素水溶液的作用，有效提高产品的稳定性。另外，本发明的制备工艺简便，生产设备简单，原料来源广泛，不含酸性物质，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明提供的一种复合脱硝脱硫剂及其制备方法，它是将甘氨酸钠碳酸盐、酒石酸铵、1,3-二氨基-2-丙醇、三(羟甲基)氨基甲烷和水加入搅拌釜，搅拌15～35min，然后加入尿素，搅拌10～30min，制得复合脱硝脱硫剂。
实施例1。
将1质量份甘氨酸钠碳酸盐、5质量份酒石酸铵、2质量份1,3-二氨基-2-丙醇、2质量份三(羟甲基)氨基甲烷和80质量份水加入搅拌釜，搅拌15min，然后加入10质量份尿素，搅拌10min，制得复合脱硝脱硫剂1。
使用时，在工业窑炉中，通过喷射系统把脱硝脱硫剂1雾化、喷入，进行脱硝脱硫反应。反应温度为900-1000℃，脱硝效率为95.7%，脱硫效率为95.4%。
实施例2。
将2质量份甘氨酸钠碳酸盐、10质量份酒石酸铵、4质量份1,3-二氨基-2-丙醇、4质量份三(羟甲基)氨基甲烷和60质量份水加入搅拌釜，搅拌35min，然后加入20质量份尿素，搅拌30min，制得复合脱硝脱硫剂2。
使用时，在喷雾塔中，通过喷射系统把脱硝脱硫剂2雾化、喷入，进行脱硝脱硫反应。反应温度为900-1000℃，其脱硝效率为99.8%，脱硫效率为99.6%。
实施例3 。
将1.5质量份甘氨酸钠碳酸盐、7.5质量份酒石酸铵、3质量份1,3-二氨基-2-丙醇、3质量份三(羟甲基)氨基甲烷和70质量份水加入搅拌釜，搅拌25min，然后加入15质量份尿素，搅拌20min，制得复合脱硝脱硫剂3。
使用时，在锅炉中，通过喷射系统把脱硝脱硫剂3雾化、喷入，进行脱硝脱硫反应。在900～1000℃工作温度下，其脱硝效率为97.6%，脱硫效率为97.3%。
实施例4。
将2质量份甘氨酸钠碳酸盐、6质量份酒石酸铵、4质量份1,3-二氨基-2-丙醇、3质量份三(羟甲基)氨基甲烷和65质量份水加入搅拌釜，搅拌20min，然后加入13质量份尿素，搅拌25min，制得复合脱硝脱硫剂4。
使用时，在工业窑炉中，通过喷射系统把脱硝脱硫剂4雾化、喷入，进行脱硝脱硫反应。在900～1000℃工作温度下，其脱硝效率为98.1%，脱硫效率为97.5%。
实施例5。
将1质量份甘氨酸钠碳酸盐、8质量份酒石酸铵、3.5质量份1,3-二氨基-2-丙醇、2.5质量份三(羟甲基)氨基甲烷和62质量份水加入搅拌釜，搅拌28min，然后加入19质量份尿素，搅拌16min，制得复合脱硝脱硫剂5。
使用时，在喷雾塔中，通过喷射系统把脱硝脱硫剂5雾化、喷入，进行脱硝脱硫反应。在900～1000℃工作温度下，其脱硝效率为98.8%，脱硫效率为98.2%。
比较例1。
市售脱硝脱硫剂在900～1000℃工作温度下，其脱硝效率为89.6%，脱硫效率为85.3%。
由实施例1～5可知，该复合脱硝脱硫剂能同时高效脱硝脱硫，效率大于95%。
本发明以尿素、甘氨酸钠碳酸盐、酒石酸铵、1,3-二氨基-2-丙醇和三(羟甲基)氨基甲烷为氨源制备复合脱硝脱硫剂，可以发挥协同脱硝脱硫作用，效果更好；特别是，由于体系中含有极性基团，可以起到稳定尿素水溶液的作用，有效提高整个复合脱硝脱硫剂的稳定性；另外，由于体系中不含有酸，产品应用范围受限少，应用前景广阔。
本发明提供的复合脱硝脱硫剂，其制备工艺简便，生产设备简单，原料来源广泛，适合大批量生产。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (8)

1.一种复合脱硝脱硫剂，其特征在于，按质量份主要由如下原料组成：
尿素 10～20份；
甘氨酸钠碳酸盐 1～2份；
酒石酸铵 5～10份；
1,3-二氨基-2-丙醇 2～4份；
三(羟甲基)氨基甲烷 2～4份；
水 60～80份。
2.根据权利要求1所述的一种复合脱硝脱硫剂，其特征在于，按质量份主要由如下原料组成：尿素15份，甘氨酸钠碳酸盐1.5份，酒石酸铵7.5份，1,3-二氨基-2-丙醇3份，三(羟甲基)氨基甲烷3份，水70份。
3.根据权利要求1所述的一种复合脱硝脱硫剂，其特征在于，按质量份主要由如下原料组成：尿素13份，甘氨酸钠碳酸盐2份，酒石酸铵6份，1,3-二氨基-2-丙醇4份，三(羟甲基)氨基甲烷3份，水65份。
4.根据权利要求1所述的一种复合脱硝脱硫剂，其特征在于，按质量份主要由如下原料组成：尿素19份，甘氨酸钠碳酸盐1份，酒石酸铵8份，1,3-二氨基-2-丙醇3.5份，三(羟甲基)氨基甲烷2.5份，水62份。
5.根据权利要求1所述的一种复合脱硝脱硫剂，其特征在于，所述脱硝脱硫剂的使用温度范围为900℃-1000℃。
6.根据权利要求1所述的一种复合脱硝脱硫剂，其特征在于，所述脱硝脱硫剂的脱硝脱硫工艺步骤为：在工业窑炉、喷雾塔或锅炉中，通过喷射系统把脱硝脱硫剂雾化、喷入，进行脱硝脱硫反应。
7.一种复合脱硝脱硫剂的制备方法，其特征在于，按质量份，先将1～2份的甘氨酸钠碳酸盐、5～10份的酒石酸铵、2～4份的1,3-二氨基-2-丙醇、2～4份的三(羟甲基)氨基甲烷和60～80份水加入搅拌釜，搅拌15～35min，然后加入10～20份的尿素，搅拌10～30min，制得复合脱硝脱硫剂。
8.如权利要求1-4所述的一种复合脱硝脱硫剂在烟气净化中的应用。
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