一种燃煤脱硝添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种燃煤脱硝添加剂及其制备方法，燃煤脱硝添加剂，由还原剂和催化剂构成，还原剂为毫米级1mm‑5mm焦炭颗粒；催化剂成分及各成分的质量百分比是：白云鄂博稀土尾矿：85%‑95%、羧甲基纤维素钠：1%‑6%、聚乙烯醇：2%‑6%、十二烷基苯磺酸钠：1%‑5%；催化剂饱和附着在还原剂上。制备方法采用泡沫浸渍法。其优点是：脱硝效率高、安全环保、可回收重复利用、即使接触人体也不会造成伤害，且对燃烧设备要求简单，制备方法简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤脱硝添加剂及其制备方法
本专利技术涉及一种燃煤脱硝添加剂及其制备方法，特别是对高氮煤，燃煤过程中不但能脱硝，切添加剂无毒、环保、可回收重复利用的添加剂制造方法，属于燃煤脱硝领域。
技术介绍
我国的能源主要是以煤炭为主，数据显示，2011年我国的煤炭消费量占到全球煤炭总消费量的46.2%，是世界第一消费大国。但是由于我国的人口压力，我国煤炭人均可采储量仅为世界的三分之二。煤炭在我国涉及到各个领域，如发电、冶金、化工等方面均使用燃煤来提供动力。近年来雾霾深深的影响着人们的生活质量，在我国大部分地区都会出现雾霾的状况，而煤炭是我国大气污染的根本原因，由环保部网站发布的《2011年中国环境状况公报》显示，当年在2404.3万吨氮氧化物排放总量中，仅来自工业燃煤排放就为1729.5万吨。因此提高燃煤效率，净化燃煤烟气已经迫在眉睫。目前国内外大部分燃煤添加剂都是往炉内喷洒氨水等添加剂，氨水挥发生成氨气，氨气为有毒气体，因此对设备要求非常高，造价同样也会非常昂贵，并且不可回收，直接排放会造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上缺点，提供一种脱硝效率高、安全环保、可回收重复利用、即使接触人体也不会造成伤害，且对燃烧设备要求简单的燃煤脱硝添加剂及其制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种燃煤脱硝添加剂，由还原剂和催化剂构成，还原剂为毫米级1mm-5mm焦炭颗粒；催化剂成分及各成分的质量百分比是：白云鄂博稀土尾矿：85%-95%、羧甲基纤维素钠：1%-6%、聚乙烯醇：2%-6%、十二烷基苯磺酸钠：1%-5%；催化剂饱和附着在还原剂上。所述白云鄂博稀土尾矿的质量百分比成分满足：CaO：ω≥15%；Fe2O3：ω≥8%；TiO2：ω≥0.3%；La2O3：ω≥0.5%；CeO2：ω≥1%；ZrO：ω≥0.3%；Nd2O3：ω≥1%。本专利技术还提供了上述燃煤脱硝添加剂的制备方法，步骤如下：a、将组成催化剂的各质量百分比组成物质：白云鄂博稀土尾矿60%-70%、羧甲基纤维素钠1%-4%、聚乙烯醇3%-5%、十二烷基苯磺酸钠1%-3%，混合后加入球磨机进行2-4小时至d90＜45μm，倒入密闭搅拌容器，再加入质量百分比25%-35%的去离子水搅拌使之均匀混合成悬浊液；b、将毫米级1mm-5mm焦炭颗粒，焦炭质量与悬浊液质量比为1：3，浸渍到悬浊液，利用焦炭的多孔性，吸收1-2小时后，放到烘干箱内干燥12小时，干燥温度为60℃；c、将浸渍悬浊液的焦炭颗粒在真空环境下烧结，烧结温度设定为300℃，升温速度为1℃每分钟，在300℃保持1-2小时，烧结后取出。本专利技术提供的燃煤脱硝添加剂及其制备方法，具有如下优点：1、燃煤脱硝添加剂同时具有助燃、脱硝等功能。a、助燃方面：添加剂中的焦炭本身可以燃烧，且添加剂是多孔介质可以作为氧的载体，通过不断还原和氧化反应，为挥发分及固定碳的燃烧提供活性氧，从而使燃烧更加充分。b、脱硝方面：白云鄂博稀土尾矿中含有氧化镧、氧化铈等稀土成分，对焦炭还原氮氧化物具有催化作用，本专利技术是多孔颗粒形态，因此能充分的与烟气混合进行氧化还原反应。2、燃煤脱硝添加剂同时具有安全环保、无毒并且可以回收重复利用。稀土尾矿属于天然矿物，重金属含量小，对人体无害。并且由于稀土尾矿作为催化剂，可从煤渣中回收重复利用。3、制备方法简单，成本低。利用泡沫浸渍法制备添加剂，操作步骤简单，适合大批量生产，且制备出的添加剂具有机械强度高，孔隙率大等特点。具体实施方式以下结合实例对本专利技术技术方案做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。一种燃煤脱硝添加剂还原剂和催化剂构成，还原剂为毫米级1mm-5mm焦炭颗粒；催化剂成分及各成分的质量百分比是：白云鄂博稀土尾矿：85%-95%、羧甲基纤维素钠：1%-6%、聚乙烯醇：2%-6%、十二烷基苯磺酸钠：1%-5%；催化剂饱和附着在还原剂上。其中白云鄂博稀土尾矿的主要成分质量百分比为：其余质量百分比23.051%为不可分离杂质。实例1：a、将组成催化剂的各质量百分比组成物质：白云鄂博稀土尾矿63%、羧甲基纤维素钠1%、聚乙烯醇3%、十二烷基苯磺酸钠1%，混合后加入球磨机进行2小时至d90＜45μm，倒入密闭搅拌容器，再加入质量百分比32%的去离子水搅拌使之均匀混合成悬浊液；b、将3mm焦炭颗粒，焦炭质量与悬浊液质量比为1：3，浸渍到悬浊液中，利用焦炭的多孔性，吸收1小时后，放到烘干箱内干燥12小时，干燥温度为60℃；c、将浸渍后的焦炭颗粒在真空环境下烧结，烧结温度设定为300℃，升温速度为1℃每分钟。300℃保持2小时，烧结后取出。实例2：a、将组成催化剂的各质量百分比组成物质：白云鄂博稀土尾矿65%、羧甲基纤维素钠1%、聚乙烯醇3%、十二烷基苯磺酸钠1%，混合后加入球磨机进行2小时至d90＜38μm，倒入密闭搅拌容器，再加入占添加剂质量百分比为30%的去离子水搅拌使之均匀混合成悬浊液；b、将2mm焦炭颗粒，焦炭质量与悬浊液质量比为1：3，浸渍到悬浊液中，利用焦炭的多孔性，吸收1.5小时后，放到烘干箱内干燥12小时，干燥温度为60℃；c、将浸渍后的焦炭颗粒在真空环境下烧结，烧结温度设定为300℃，升温速度为1℃每分钟。300℃保持2小时，烧结后取出。实例3a、将组成催化剂的各质量百分比组成物质：白云鄂博稀土尾矿65%、羧甲基纤维素钠2%、聚乙烯醇2%、十二烷基苯磺酸钠1%，混合后加入球磨机进行3小时至d90＜45μm，倒入密闭搅拌容器，再加入占添加剂质量百分比为30%的去离子水搅拌使之均匀混合成悬浊液；b、将3mm焦炭颗粒，焦炭质量与悬浊液质量比为1：3，浸渍到悬浊液中，利用焦炭的多孔性，吸收2小时后，放到烘干箱内干燥12小时，干燥温度为60℃；c、将浸渍后的焦炭颗粒在真空环境下烧结，烧结温度设定为300℃，升温速度为1℃每分钟。300℃保持1.5小时，烧结后取出。实例4a、将组成催化剂的各质量百分比组成物质：白云鄂博稀土尾矿61%、羧甲基纤维素钠1%、聚乙烯醇5%、十二烷基苯磺酸钠1%，混合后加入球磨机进行3.5小时至d90＜45μm，倒入密闭搅拌容器，再加入占添加剂质量百分比为31%的去离子水搅拌使之均匀混合成悬浊液；b、将4mm焦炭颗粒，焦炭质量与悬浊液质量比为1：3，浸渍到悬浊液中，利用焦炭的多孔性，吸收1小时后，放到烘干箱内干燥12小时，干燥温度为60℃；c、将浸渍后的焦炭颗粒在真空环境下烧结，烧结温度设定为300℃，升温速度为1℃每分钟。300℃保持1小时，烧结后取出。实例5a、将组成催化剂的各质量百分比组成物质：白云鄂博稀土尾矿60%、羧甲基纤维素钠2%、聚乙烯醇5%、十二烷基苯磺酸钠2%，混合后加入球磨机进行2小时至d90＜45μm，倒入密闭搅拌容器，再加入占添加剂质量百分比为31%的去离子水搅拌使之均匀混合成悬浊液；b、将5mm焦炭颗粒，焦炭质量与悬浊液质量比为1：3，浸渍到悬浊液中，利用焦炭的多孔性，吸收1小时后，放到烘干箱内干燥12小时，干燥温度为60℃；c、将浸渍后的焦炭颗粒在真空环境下烧结，烧结温度设定为300℃，升温速度为1℃每分钟。300℃保持2小时，烧结后取出。将本专利技术实例1-5所制备的燃煤脱硝添加剂，按照煤重量的千分之五从燃煤设备的看火孔加入，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤脱硝添加剂，其特征是：由还原剂和催化剂构成，还原剂为毫米级1mm‑5mm焦炭颗粒；催化剂成分及各成分的质量百分比是：白云鄂博稀土尾矿：85%‑95%、羧甲基纤维素钠：1%‑6%、聚乙烯醇：2%‑6%、十二烷基苯磺酸钠：1%‑5%；催化剂饱和附着在还原剂上。

【技术特征摘要】
1.一种燃煤脱硝添加剂，其特征是：由还原剂和催化剂构成，还原剂为毫米级1mm-5mm焦炭颗粒；催化剂成分及各成分的质量百分比是：白云鄂博稀土尾矿：85%-95%、羧甲基纤维素钠：1%-6%、聚乙烯醇：2%-6%、十二烷基苯磺酸钠：1%-5%；催化剂饱和附着在还原剂上。2.根据权利要求1所述的燃煤脱硝添加剂，其特征是：所述白云鄂博稀土尾矿的质量百分比成分满足：CaO：ω≥15%；Fe2O3：ω≥8%；TiO2：ω≥0.3%；La2O3：ω≥0.5%；CeO2：ω≥1%；ZrO：ω≥0.3%；Nd2O3：ω≥1%。3.一种根据权利要求1所述的燃煤脱硝添加剂的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文斐，杜少杰，张舒宁，张凯，龚志军，李保卫，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15