一种采用电石净化灰制备的复合脱硫脱硝剂及方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种采用电石净化灰制备的复合脱硫脱硝剂及方法和应用，属于脱硫脱硝剂制备技术领域。本发明专利技术公开的方法以电石净化灰为基础原料，结合净化灰与尿素等脱硝还原剂混合后压制成颗粒，共同发挥良好的脱硫脱硝作用；可以经济高效的还原烟气中的氮氧化物，实现达标排放；该复合脱硫脱硝剂具有生产成本低、脱硫脱硝效率高等优势，可以同时解决电石净化灰的安全转运、燃烧温度控制以及燃烧尾气硫化物和氮氧化物超标的问题，具有经济性和环保性的双重效益。保性的双重效益。保性的双重效益。

【技术实现步骤摘要】
一种采用电石净化灰制备的复合脱硫脱硝剂及方法和应用


[0001]本专利技术属于脱硫脱硝剂制备
，具体涉及一种采用电石净化灰制备的复合脱硫脱硝剂及方法和应用。

技术介绍

[0002]电石是重要的基础化工原料，在电石生产过程会产生大量固体废弃物，如兰炭和石灰转运过程中产生的除尘灰、电石气除尘产生的电石净化灰、电石出炉过程产生的出炉除尘灰等。其中部分废弃物不仅产量大，而且对环境具有较大的危险性，被归为危废，如电石净化灰，一个30万吨/年的电石厂每天产生的电石净化灰达到了50吨。早期电石净化灰主要是在渣场填埋处理，后续因为含有重金属且粒度细扬尘严重，加之所含碳化钙粉末暴露在空气中易吸水引发燃烧，目前电石净化灰已不再允许填埋处理，而其他各种除尘灰则还是以填埋处理为主。电石厂难处理的废物还有废润滑油、除尘器滤袋等。
[0003]电石生产是兰炭和石灰在电石炉内高温反应生产电石气和碳化钙的过程，电石气外排时会夹带兰炭粉、石灰粉、碳化钙粉以及电石炉内副反应产生的氧化镁、氧化铁等杂质。出电石炉后，这些粉尘从电石气经中分离出来的细粉状混合物就是电石净化灰。
[0004]电石净化灰的主要成分包含MgO(质量分数约为40％)、CaO(质量分数约为30％，具有很好的脱硫效果)、兰炭粉(质量分数约为15％)、Fe2O3、Na2O、K2O、Al2O3以及少量碳化钙粉等，具有粒度细(＜30μm)、比重轻、容易自燃等特点。
[0005]目前电石厂基本都是将净化灰喷吹进烘干兰炭的回转窑沸腾炉做燃料无害化燃烧。因净化灰流动性好、粒度细，喷进沸腾炉炉膛后燃烧迅速非常快，炉温会由正常工况时的800℃提高至1100℃左右，导致沸腾炉炉内热力型NOx大幅增加，进而造成尾气的氮氧化物超标严重(掺烧净化灰后NOx会从300mg/m3左右升高至1000mg/m3以上)。沸腾炉燃烧烟气作为干燥剂进入回转窑干燥兰炭后，排烟温度只有约150℃，难以使用常规工艺对尾气进行脱硝处理。如果直接在沸腾炉炉膛内使用氨水或是尿素溶液进行脱硝，实际运行结果表明会对炉膛耐火材料造成严重腐蚀，甚至产生塌炉的风险。
[0006]在国家环保政策日趋严格以及企业降本增效的大背景下，如何经济高效地资源化利用电石企业固废具有十分重要的意义。为了解决回转干燥窑尾气硫含量及氮氧化物超标的问题，采用脱硝剂进行净化处理成为当前解决该问题的主要方向，但是现有的脱硝剂大多存在制造成本高、对燃烧炉损坏大等缺点，显著影响了回转窑等设备的脱硝问题的解决效果。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种采用电石净化灰制备的复合脱硫脱硝剂及方法和应用，用以解决现有的脱硫脱硝剂大多存在制造成本高、对燃烧炉损坏大等技术问题。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0009]本专利技术公开了一种采用电石净化灰制备复合脱硫脱硝剂的方法，包括以下步骤：
[0010]S1：将电石净化灰、填充剂和粘结剂混合后，得到混合物A；
[0011]S2：将脱硝催化剂和脱硝还原剂混合后，得到混合物B；
[0012]S3：将混合物A和混合物B混合后，得到复合脱硫脱硝剂的粉料C，将复合脱硫脱硝剂的粉料C进行成型处理后，得到一种复合脱硫脱硝剂。
[0013]进一步地，S1中，以质量份数计，所述电石净化灰、填充剂和粘结剂的用量比为(0.85
‑
0.95)：(0.04
‑
0.10)：(0.01
‑
0.05)；所述电石净化灰、填充剂和粘结剂混合后得到质量份数为1的混合物A。
[0014]进一步地，S1中，所述填充剂包括电石厂副产的石灰粉、熟石灰粉、除尘灰或生产中产生的废润滑油脂和布袋除尘器纤维中的一种或多种。
[0015]进一步地，S1中，所述粘结剂为淀粉、糊精、纤维素、煤沥青、膨润土和蛭石粉中的一种或多种。
[0016]进一步地，S2中，以质量份数计，所述脱硝催化剂和脱硝还原剂的用量比为(0.00
‑
0.05)：(0.95
‑
1.00)。
[0017]进一步地，S2中，所述脱硝催化剂为氧化铁、二氧化锰、氧化锌、氧化钴、氧化钛和氧化铜的一种或多种。
[0018]进一步地，S2中，所述脱硝还原剂为尿素、碳铵、三聚氰胺和硫脲中的一种或多种。
[0019]进一步地，S3中，以质量份数计，所述混合物A和混合物B的用量比为0.01
‑
9.00；所述成型处理是将复合脱硫脱硝剂的粉料C放入成型造粒设备内压制成型。
[0020]本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的一种复合脱硫脱硝剂。
[0021]本专利技术还公开了上述复合脱硫脱硝剂的应用，所述复合脱硫脱硝剂作为工业窑炉产生烟气的脱硫脱硝材料。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术公开了一种采用电石净化灰制备复合脱硫脱硝剂的方法，以电石净化灰为基础原料，电石净化灰中的MgO、Fe2O3、Na2O、K2O、Al2O3及所含的兰炭粉对氮氧化物的还原都有催化作用，所含氧化钙则是很好的脱硫剂，结合净化灰与尿素等脱硝还原剂混合后压制成颗粒，共同发挥良好的脱硫脱硝作用；制备中进行净化灰压制成颗粒，解决了电石净化灰在转运过程中容易飞灰的问题，并降低了其接触空气后容易自燃和爆炸的危险，为电石净化灰的资源化利用提供了帮助，同时净化灰由细粉压制成颗粒后入炉燃烧，可以在焚烧过程中将炉温控制在合理范围内，从源头上避免了高温下氮氧化物的大量产生；另外，利用净化灰中的有效组分添加脱硝还原剂后具备了脱硝的作用，可以经济高效的还原烟气中的氮氧化物，实现达标排放；同时，颗粒中的脱硝剂受热后会分解出活性氨和还原性基团，在净化灰中催化组分及外加催化剂的作用下将烟气中的NOx快速高效地还原成氮气等对环境无污染的物质，实现烟气脱硝的目的。本申请的制备方法既有效解决了净化灰的消纳问题，实现净化灰的变废为宝，达到低成本制备过程，又能低成本地实现回转窑等设备的脱硫脱硝问题，相较常规的SCR和SNCR脱硝具有较大的技术优势。
[0024]本专利技术还公开了采用上述制备方法制备的得到的复合脱硫脱硝剂，电石净化灰与填充剂、粘结剂、脱硝催化剂和脱硝还原剂相互作用，实现烟气中的NOx快速高效地还原成氮气等对环境无污染的物质，实现烟气高效脱硝的目的。
[0025]本专利技术还公开了上述复合脱硫脱硝剂在解决回转干燥窑、立式烘干机等工业窑炉的脱硝问题上的应用，该复合脱硫脱硝剂具有生产成本低、脱硫脱硝效率高等优势，可以同时解决电石净化灰的安全转运、燃烧温度控制以及燃烧尾气硫化物和氮氧化物超标的问题，具有经济性和环保性的双重效益。
附图说明
[0026]图1为本专利技术制备方法的流程图。
具体实施方式
[0027]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用电石净化灰制备复合脱硫脱硝剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将电石净化灰、填充剂和粘结剂混合后，得到混合物A；S2：将脱硝催化剂和脱硝还原剂混合后，得到混合物B；S3：将混合物A和混合物B混合后，得到复合脱硫脱硝剂的粉料C，将复合脱硫脱硝剂的粉料C进行成型处理后，得到一种复合脱硫脱硝剂。2.根据权利要求1所述的一种采用电石净化灰制备复合脱硫脱硝剂的方法，其特征在于，S1中，以质量份数计，所述电石净化灰、填充剂和粘结剂的用量比为(0.85
‑
0.95)：(0.04
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0.10)：(0.01
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0.05)；所述电石净化灰、填充剂和粘结剂混合后得到质量份数为1的混合物A。3.根据权利要求1所述的一种采用电石净化灰制备复合脱硫脱硝剂的方法，其特征在于，S1中，所述填充剂包含电石厂副产的石灰粉、熟石灰粉、除尘灰或生产中产生的废润滑油脂和布袋除尘器纤维中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种采用电石净化灰制备复合脱硫脱硝剂的方法，其特征在于，S1中，所述粘结剂为淀粉、糊精、纤维素、煤沥青、膨润土和蛭石粉中的一种或多种。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，李恒，卫鹏程，武永健，米卫军，李琪，孙西巍，赵延，刘梦迪，张杰，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：