[发明专利]一种烟气全温脱硝剂及其制备方法

说明书

本发明公布了一种气全温脱硝剂，所述烟气全温脱硝剂包括以下成分：50‑90份有机胺还原剂，5‑30份脱硝增效剂，5‑20份锰矿粉基脱硝催化剂；所述有机胺还原剂成分为尿素和羟甲基脲混合物，脱硝增效剂为碳酸氢钠和镁矿粉混合物。本发明制备的烟气全温脱硝剂脱硝温度范围为100‑1050℃，脱硝剂喷射到入850‑1050℃烟气中后可在随后烟气全降温过程持续发挥脱硝作用，从而实现烟气中NO_x的高效脱除；同时，所述脱硝剂具有催化脱氨功能，可减少氨逃逸。本发明的烟气全温脱硝剂适用于城市生活垃圾焚烧处理、固体废物焚烧处理、各种工业燃煤锅炉和工业窑炉的烟气处理，适用领域广泛。

技术领域

本发明属于焚烧烟气脱硝技术领域，具体涉及一种烟气全温脱硝剂及其制备方法。

背景技术

燃煤和垃圾焚烧等高温热过程可生成大量的氮氧化物(NO_x)，排放到大气可诱发雾霾污染。目前，主流的NO_x末端脱除技术为选择性非催化还原(SNCR)技术和选择性催化还原(SCR)技术。国内大多数垃圾焚烧发电设施、危险废物焚烧处理设施和中小型燃煤锅炉集中供热设施采用SNCR脱硝技术降低焚烧烟气的NO_x排放，即向850-1100℃区域高温烟气中喷尿素溶液或氨水，与NO_x发生反应，实现NO_x减排。然而，SNCR技术单独使用的脱硝效率较低，通常低于50％，难以将NO_x的排放水平持续控制在100mg/Nm³以下，增加还原剂尿素和氨水用量会导致氨逃逸增加。

火力发电厂和部分新建的大型垃圾焚烧发电厂安装了SCR脱硝装置，NO_x小时排放均值普遍在50mg/Nm³以下。火力发电厂SCR脱硝装置的运行温度为350-400℃，SCR催化模块脱硝效率相对较高。但垃圾焚烧发电厂的SCR脱硝装置安装于布袋除尘器后，为提高脱硝效率需将布袋出口烟气从130–150℃升温到180℃以上，导致垃圾焚烧发电的利润大幅下降。SCR脱硝装置的建设和运营成本高；并且催化剂长时间运行会导致脱硝效率下降，增加氨逃逸风险。

近年来发展的固态还原剂脱硝技术具有较高的脱硝效率。该技术直接将包含还原物质(尿素、铵盐或含氮高分子聚合物等)的固态脱硝剂喷射入高温烟气，基于SNCR原理脱除烟气中的NO_x例如中国专利CN 113019118 A、CN 110026077 A、CN 110639341 A、CN107998852 A、CN 109316892 A、CN 108187490 A、CN 111672290 A，公开了相关内容。该技术设备投资低、占地小，具有一定市场优势。但由于脱硝反应温度范围窄(850-1100℃)、以及固态脱硝剂高温崩解挥发速度受限，未反应氨残留量较高，因而会导致氨逃逸增加。

所以，高效、低投资、低运营成本和氨逃逸低的脱硝技术仍是燃烧/焚烧领域的迫切需求。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种烟气全温脱硝剂及其制备方法，本发明脱硝剂的脱硝温度范围为100-1050℃，脱硝剂喷射入850-1050℃烟气中后可在随后烟气全降温过程持续发挥脱硝作用，从而实现烟气中NO_x的高效脱除；同时脱硝剂具有催化脱除烟气中氨功能，可减少氨逃逸。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种烟气全温脱硝剂，所述烟气全温脱硝剂包括以下成分：50-90份有机胺还原剂，5-30份脱硝增效剂，5-20份锰矿粉基脱硝催化剂。

优选的，所述有机胺还原剂包括以下原料：50-80份尿素和20-50份羟甲基脲。

优选的，所述羟甲基脲的制备方法为：由尿素和甲醛在pH为7.5-8.0、加热温度为70-85℃条件下反应制得；所述尿素和甲醛的摩尔比为1:1-1.5；反应产物烘干，磨细，过100目筛。