一种水泥生产脱硫脱硝催化剂制造技术

本发明专利技术提出的是一种水泥生产脱硫脱硝催化剂。由钙元素，胺基类尿素，镧系稀土元素作为A、B、C料组成催化剂。原料组成：矿粉（20%‑25%）、粉煤灰（30%‑35%）、胺类物料（CO（NH

A catalyst for desulfuration and denitrification in cement production

【技术实现步骤摘要】
一种水泥生产脱硫脱硝催化剂
本专利技术提出的是水泥制造领域的催化剂，具体地说是一种水泥生产脱硫脱硝催化剂。
技术介绍
目前，新型干法水泥厂烟气脱硫工艺采用FGD湿法脱硫、干法脱硫技术和氨法脱硫方法。（1）FGB湿法脱硫的特点：石灰石经过破碎、研磨制成料浆后输送至吸收塔，吸收塔内料浆经过循环泵送至喷淋装置喷淋，烟气进入吸收塔，浆液吸收烟气中的二氧化硫后生成亚硫酸钙，经过氧化处理生成硫酸钙，从而达到去除二氧化硫的目的。该技术主要针对高硫排放烟气，脱硫效率高，通常可以达到95%以上。但占地面积大，一般需要500m2左右；投资成本高，大多在1500～1800万之间；运行成本高，在8元/吨熟料以上；需要废水处理及烟气脱白，造成二次污染。（2）干法脱硫技术是在生料磨、入窑提升机和窑尾高温风机出口等处投掷脱硫剂CaO和Ca(OH)2。干法脱硫技术特点：占地面积小，一般在30m2左右；投资成本低，大多需要30万左右。但是脱硫效率低，只有60～70%；且短时固硫，无法持续稳定达标，造成成分波动；运行成本高，最少需要8元/吨熟料；（3）氨法脱硫技术是在预热器、烟囱、废气总管处喷洒脱硫剂氨水、尿素等溶液。氨法脱硫技术特点：投资成本低，只要30万左右；但硫酸铵热稳定性差，二次分解造成循环富集，无法持续稳定达标；形成硫酸铵气溶胶对收尘影响大，普遍存在设备腐蚀、氨逃逸无法控制，运行、维护费用高及易造成二次污染等问题。目前，新型干法水泥厂烟气脱硝工艺主要为：低氮燃烧、SNCR选择性非催化还原技术和SCR选择性催化还原技术。）低氮燃烧技术特点：它是通过调节燃烧温度、烟气中的氧的浓度、烟气在高温区的停留时间等方法来抑制氮氧化物的生成。能够使窑炉低负荷燃烧平稳、炉膛火焰充满度较好，投资少、运行成本低。但脱硝效率<30%，不能满足NOX超低排放要求；且飞灰含碳量高，造成熟料热耗增加等。对于日益严格的环保标准，低氮燃烧技术只能作为一种辅助的脱硝手段。）SNCR技术特点：指在合适的温度区域向分解炉喷入氨水或尿素，使氨水与氮氧化物发生反应，生成氮气和水，从而脱去烟气中的氮氧化物。SNCR技术脱硝效率<50%，投资较高一般在300万元左右，运行成本较高，容易发生氨逃逸现象，造成二次污染；不能满足NOX超低排放要求。（3）SCR技术特点：在适宜的温度区域，液氨经减压气化和一定量的空气混合，经静态混合器与烟气充分混合，经导流板将烟气导入反应器，与SCR催化剂均匀接触反应，达到去除氮氧化物的目的。该技术的脱硝效率一般在80%-90%，可实现烟气排放NOX的浓度小于50mg/m3的超低排放标准。SCR脱硝技术主要缺点：投资高，工程造价2000万元左右，占地面积大；能耗增加、系统热效率降低，导致运行成本高；催化剂易中毒失效，据资料介绍，在SCR工艺设备投资中，催化剂费用占总投资的40%左右，通常3-4年就要增加或更换一层催化剂，更换或增加催化剂费用昂贵；容易发生氨逃逸，造成环境的二次污染。
技术实现思路
鉴于水泥生产中废气含尘浓度高、烟气成分复杂等特点，催化剂载体的堵塞和中毒始终是难以逾越的障碍，本专利技术提出了一种水泥生产脱硫脱硝催化剂。该催化剂采用脱硫脱硝催化剂向分解炉直接喷射的方法根据停留时间和分散度的需要，在分解炉选择的窗口温度位置，喷入粉状脱硝剂，解决水泥生产脱硫脱硝的技术问题。本专利技术解决技术问题所采用的方案是：由钙元素，胺基类尿素，镧系稀土元素作为A、B、C料组成催化剂。原料组成：矿粉（20%-25%）、粉煤灰（30%-35%）、胺类物料（CO（NH2）2）（12%-15%）、CaCO3（15%-18%）、Ca(OH)2（18%-20%）、镧系稀土催化剂（3%-5%）；制备方法：1）催化剂的生产：A料、B料、C料按照给定比例，经过计量装置准确计量后，进入反应釜，在设定温度、压力下进行化学反应，生成催化剂，输送至成品罐待用。）矿粉、粉煤灰、胺类物料和钙元素促成的催化剂按照设定比例经过计量装置计量后，加入搅拌罐，充分搅拌均匀后，经化验室检验合格后，输送至成品库。积极效果：本专利技术采用碳酸钙和氢氧化钙、胺类物质和镧系稀土混合作为脱硫脱硝催化剂，脱硫效率≥90%，脱硝效率≥95%。适宜作为水泥生产脱硫脱硝催化剂应用。具体实施方式由钙元素，胺基类尿素，镧系稀土元素作为A、B、C料组成催化剂。原料组成：矿粉（20%-25%）、粉煤灰（30%-35%）、胺类物料（CO（NH2）2）（12%-15%）、CaCO3（15%-18%）、Ca(OH)2（18%-20%）、镧系稀土催化剂（3%-5%）；制备方法：1）催化剂的生产：A料、B料、C料按照给定比例，经过计量装置准确计量后，进入反应釜，在一定温度、压力下进行化学反应，生成催化剂，输送至成品罐待用。）矿粉、粉煤灰、胺类物料、钙元素催化剂按照设定比例经过计量装置计量后，加入搅拌罐，充分搅拌均匀后，经化验室检验合格后，输送至成品库。所述钙元素包括碳酸钙和氢氧化钙。实施例：该脱硫脱硝催化剂在赤峰山水远航水泥有限公司2#水泥窑上进行中试，其试验数据：本专利技术的优点：A改造时工艺流程简单、投资少：该项技术所需设备一次性投资少，仅占传统脱硫脱硝方法所需设备及项目建设一次性投资的10%-30%；占地面积小，在20m2左右；施工周期短；设备到场后安装时间只有10天左右。运行成本低：脱硫综合运行成本比传统方式降低10%以上；脱硝综合运行成本比传统方式降低20%以上，节约电费、人工费等。环保、无二次污染，不需要二次投资：没有湿法脱硫（FGD）的污水污物和烟气脱白问题；脱硝没有氨逃逸、无需增加氨回收装置。没有SCR催化剂在使用中不仅存在堵塞、中毒问题，而且还存在催化剂老化后的保存及回收问题。随着国家环保标准的提高，不需要进行二次投资就可达到环保要求。脱硫脱硝一体化：针对不同的窑况，通过调整配比，可以满足同时脱硫脱硝要求，脱硫效率≥90%，脱硝效率≥95%。应用该技术产品后，烟气中的污染物排放SO2≤35mg/m3、NOX≤50mg/m3，满足国家超低排放标准要求。工作原理与使用：该脱硫脱硝催化剂是一种由钙基、胺基等高分子活性改性物质和催化剂合成复配而成。钙基主要是改性碳酸钙、氢氧化钙等，胺基类似于尿素，催化剂主要成分含有镧系稀土元素。该产品是新型高效的脱硫脱硝剂（粉状），主要成分为亲油亲水性矿物质、植物质、环保的高分子合成材料组成等，在催化剂的作用下，在燃煤或燃气锅炉炉内的高温燃烧区或合适的烟道位置被高温燃烧、气化、激活脱硫脱硝反应速率，与NOX和SO2起极速化学反应，还原成N2、H2O和硫酸盐颗粒物，从源头上遏制了NOX和SO2的形成，从而达到同时脱硫脱硝的目的。性价比远高于炉外烟气脱硫脱硝。反应机理如下：（1）脱硫反应机理—主要反应方程式：SO2+O2+NH3+催化剂（NH4）2S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥生产脱硫脱硝催化剂，其特征在于：/n由钙元素，胺基类尿素，镧系稀土元素作为A、B、C料组成催化剂；/n原料组成：矿粉（20%-25%）、粉煤灰（30%-35%）、胺类物料（CO（NH

【技术特征摘要】
1.一种水泥生产脱硫脱硝催化剂，其特征在于：
由钙元素，胺基类尿素，镧系稀土元素作为A、B、C料组成催化剂；
原料组成：矿粉（20%-25%）、粉煤灰（30%-35%）、胺类物料（CO（NH2）2）（12%-15%）、CaCO3（15%-18%）、Ca(OH)2（18%-20%）、镧系稀土催化剂（3%-5%）；
制备方法：
1）催化剂的生产：A料、B料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽群，李绍宽，陈旭东，杨红，刘伏兰，孙卫东，赵鹏，
申请(专利权)人：辽宁鑫隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21