【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟气脱硝，具体涉及一种耐高温的高分子脱硝剂及其制备方法。
技术介绍
1、氮氧化物是燃煤电厂、垃圾焚烧、水泥厂等各种工业过程中产生的污染性气体，对环境和人体有着极强的危害。烟气脱硝处理主要采取包括选择性非催化还原技术(sncr)和选择性催化还原技术(scr)两种。scr脱硝效率很高，但它对于产生烟气成分复杂的行业如垃圾焚烧等适用性不佳。
2、sncr所使用的脱硝剂为氨水或尿素，其成本较低。但是脱硝效率不高，且易发生氨逃逸现象。
3、为实现超洁净排放，近年来出现了一种新的脱硝工艺，高分子脱硝技术(pncr)。但是，当前的高分子脱硝剂，脱硝效率低，在燃烧炉内快速分解，且易发生氨泄露，造成二次污染。或者在低温发生分解，造成氨浪费。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种耐高温的高分子脱硝剂及其制备方法，该方法制得高分子脱硝剂具有优良的热稳定性和高脱硝能力。
2、本专利技术采用以下技术方案：一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法制备的耐高温的高分子脱硝剂，其有效组分由以下原料制备而成：1-20质量份的助脱硝剂前驱体，1-30质量份的有机配体，10-50质量份的二异氰酸酯、10-40质量份的三聚氰胺和1-10质量份的吸热剂。
3、进一步地，该助脱硝剂前驱体为铁、铈、铜的硝酸盐，乙酸盐中的一种。
4、进一步地，该有机配体为2-氨基-对苯二甲酸。
5、进一步地，该步骤一中的溶剂为dmf、h2o和c2h5oh的一
6、进一步地，该二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
7、本专利技术还公开了上述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，该制备方法如下：
8、步骤一、将1-20质量份的助脱硝剂前驱体，1-30质量份的有机配体溶解在溶剂中，搅拌使其充分溶解并混合均匀，再置于100～150℃下加热1-20h，冷却至室温后，干燥即得助脱硝剂；
9、步骤二、将10-50质量份的二异氰酸酯加入dmf中，分散均匀，得到二异氰酸酯溶液，将溶液加热至70-100℃；
10、将10-40质量份的三聚氰胺加入dmf中，得到三聚氰胺溶液；将50％-80％质量的三聚氰胺溶液以20-50min的投料速度加入加热后的所述二异氰酸酯溶液中，在搅拌下加入1-10质量份的催化剂，在70-100℃的温度下反应2-4h；再调节温度至100-140℃，以20-50min的投料速度加入剩余的三聚氰胺溶液，反应2-6h，加入所述步骤一中所述的助脱硝剂，搅拌并充分混合，再反应0.5-2小时，即得高分子脱硝剂；
11、步骤三、将所述步骤二中的高分子脱硝剂过30-80目筛，将高分子脱硝剂颗粒倒入到流化床中预热流化处理，得到流化处理后的高分子脱硝剂，在所述流化处理后的高分子脱硝剂表面喷涂吸热剂，在高分子脱硝剂表面形成吸热层，干燥，得到耐高温的高分子脱硝剂。
12、进一步地，喷涂吸热层的过程如下：取1-6.5质量份有机胶粘剂，75％无水乙醇，配置成质量浓度为15％-30％的溶液，再取1-10质量份吸热剂研磨筛选200-300目颗粒，加入到所述溶液中，分散均匀，再通过流化床底喷工艺进行雾化喷涂，在高分子脱硝剂表面形成吸热层。
13、进一步地，该催化剂为三乙胺、三亚乙基二胺、钛酸四异丁酯或二月桂酸二丁基锡。
14、进一步地，在步骤三中，流化床预热时间为10min，进风温度30-50℃，风机频率20-24hz；喷涂时进风温度50-55℃，风机频率20-24hz，喷雾压力0.18mpa，蠕动泵速10rpm。
15、进一步地，该吸热剂为na2co3，mgco3，baco3，caco3中的一种或几种。
16、本专利技术的有益效果是：1.在耐高温高分子脱硝剂聚合初期，通过缓慢添加三聚氰胺的方式进行聚合，随着三聚氰胺的加入，聚合体系中二异氰酸酯开始与三聚氰胺反应，由于二异氰酸酯在聚合初期处于一个过量的状态，三聚氰胺的三个氨基很容易参与到聚合反应中，聚合反应进行的相对较为容易，因此，聚合反应所需求的能量较少，可以在较低的温度下进行；随着反应的逐渐进行，体系中二异氰酸酯浓度降低，反应进行的会更加困难，因此，需要降低投料速度，增加反应温度，使体系的聚合程度增加。
17、2.二异氰酸酯和三聚氰胺上的伯氨基聚合后，产生聚脲基团，所产生的聚脲基团一方面三聚氰胺的伯氨基进行了保护，避免其在高温下直接释放出来，另一方面又将异氰酸酯基转化为仲氨基，可以在垃圾焚烧炉中分解出更多的活性氨，进一步增加脱硝能力。
18、3.通过有机配体对金属表面改性，制备助脱硝剂，助脱硝剂能够参与到高分子脱硝剂聚合过程中，促使高分子脱硝剂的分散性和热稳定性提高。然后再通过流化床将吸热剂与高分子脱硝剂结合，形成颗粒，便于运输，存储。
19、4.耐高温高分子脱硝剂在投入到垃圾焚烧炉中燃烧，耐高温高分子脱硝剂会分解出还原性碳氛围和nh3，助脱硝剂会在o2作用下产生高价态的金属氧化物，还原性碳氛围可以抑制nh3的氧化，高价态的金属氧化物可以与还原性碳及no发生反应，促进脱硝。
20、5.通过流化床工艺将吸热剂与脱硝剂粘合形成吸热层后，在投入到垃圾焚烧炉，在所投放的区域内，外层吸热剂分解吸收热量，投料区域的温度会短暂的下降，脱硝剂会在更高的温度下使用。其次，经过吸热剂包覆后，使得脱硝剂在炉内缓慢释放氨基。
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1.一种耐高温的高分子脱硝剂，其特征在于，其有效组分由以下原料制备而成：1-20质量份的助脱硝剂前驱体，1-30质量份的有机配体，10-50质量份的二异氰酸酯、10-40质量份的三聚氰胺和1-10质量份的吸热剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述助脱硝剂前驱体为铁、铈、铜的硝酸盐，乙酸盐中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述有机配体为2-氨基-对苯二甲酸。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的溶剂为DMF、H2O和C2H5OH的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述吸热剂为Na2CO3，MgCO3，BaCO3，CaCO3中的一种或几种。>
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，该制备方法如下：
8.根据权利要求7所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤三中，喷涂吸热层的过程如下：取1-6.5质量份有机胶粘剂，75％无水乙醇，配置成质量浓度为15％-30％的溶液，再取1-10质量份吸热剂研磨筛选200-300目颗粒，加入到所述溶液中，分散均匀，再通过流化床底喷工艺进行雾化喷涂，在高分子脱硝剂表面形成吸热层。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三乙胺、三亚乙基二胺、钛酸四异丁酯或二月桂酸二丁基锡。
10.根据权利要求9所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤三中，流化床预热时间为10min，进风温度30-50℃，风机频率20-24Hz；喷涂时进风温度50-55℃，风机频率20-24Hz，喷雾压力0.18MPa，蠕动泵速10rpm。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温的高分子脱硝剂，其特征在于，其有效组分由以下原料制备而成：1-20质量份的助脱硝剂前驱体，1-30质量份的有机配体，10-50质量份的二异氰酸酯、10-40质量份的三聚氰胺和1-10质量份的吸热剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述助脱硝剂前驱体为铁、铈、铜的硝酸盐，乙酸盐中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述有机配体为2-氨基-对苯二甲酸。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的溶剂为dmf、h2o和c2h5oh的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种耐高温的高分子脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述吸热剂为na2co3，mg...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，张昭军，张彬彬，许战峰，刘俊，闫珍，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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