当前位置: 首页 > 专利查询>北京大学专利>正文

一种烟气脱硝(氮)脱硫剂制造技术

技术编号:708153 阅读:144 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种烟气脱硝(氮)脱硫剂,包括下述各重量份数比的组分:    碳酸钙  40-100    氧化钙  0-20    碳酸镁  0-20    二氧化钛  0-10    铁氧化物  0-10    稀土  0-5    所述铁氧化物为三氧化二铁,氧化亚铁,四氧化三铁中的一种或几种。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种脱硝(氮)脱硫剂,特别涉及一种烟气脱硝(氮)脱硫剂。
技术介绍
燃煤电厂等传统上使用的烟气脱硫剂主要是以石灰石、氢氧化钙等为主。芬兰LIFAC法烟气脱硫是向锅炉炉膛内喷射石灰石粉,并在锅炉尾部烟道上增设了一个独立的活化反应器,将炉内未反应的CaO通过雾化水进行活化后,再次脱除烟气中的SO2。美国ABB公司的湿法烟气脱硫是采用石灰石作为吸收剂,与烟气中的SO2反应,生成副产品石膏;而ABB公司的NID系统(新型一体化脱硫系统)是一种半干法烟气脱硫系统,其基本原理是SO2和Ca(OH)2在湿润条件下进行反应,脱硫后的废渣以干态灰渣形式排出。日本研究的电子束烟气脱硫(EBA)是通过电子束照射烟气,使烟气中SO2与照射前加入的脱硫剂NH3进行中和反应,生成(NH4)2SO4,达到固硫、脱硫作用。这些方法所用的脱硫剂虽然易得且价格便宜,然而无论是芬兰LIFAC脱硫或美国ABB公司湿法、半干法脱硫,或是脱硫效率可达到75%以上日本电子束烟气脱硫(EBA),脱硫系统装置均非常庞大,石灰石制粉制浆装置、氧化吸收装置、物料输送装置、电子束发生装置等设备操作复杂,且占地面积大、加药量大,因而一次性投资大(约占机组投资的15-20%),运行成本高(约为0.045元RMB/KW.h),所以在实际应用中受到很大的限制。烟气中NO、NO2的脱除主要有两种方式,一种是将NO、NO2还原,如利用氨(NH3)作为还原剂,将其还原为氮气(N2),例如采用电子束法、低压脉冲放电电晕等离子体法或使用催化剂进行还原;另一种是将其氧化,转化为硝酸盐,从而达到脱除NO和NO2的目的。专利技术创造内容本专利技术的目的是提供一种可降低设备投资和运行成本,可分别或同时有效地脱除烟气中NO、NO2和SO2的烟气脱硝(氮)脱硫剂。本专利技术所提供的烟气脱硝(氮)脱硫剂,包括下述各重量份数比的组分碳酸钙40-100氧化钙0-20碳酸镁0-20二氧化钛 0-10 铁氧化物 0-10稀土 0-5其中,铁氧化物为三氧化二铁,氧化亚铁,四氧化三铁中的一种或几种。为达到较好的脱硝(氮)脱硫效果,所述脱硝(氮)脱硫剂各组分的重量份数比如下碳酸钙 40-80氧化钙 5-20碳酸镁 2.5-10二氧化钛 2.5-10铁氧化物 2.5-10稀土 0-5所述脱硝(氮)脱硫剂各组分的重量份数比最好为碳酸钙 70氧化钙 10碳酸镁 7.5二氧化钛 5三氧化二铁 5稀土 2.5所述脱硝(氮)脱硫剂根据各组分含量的不同,可专门用于脱硝(氮)或脱硫。当专门用于脱硝(氮)时,所述脱硝(氮)脱硫剂包括下述各重量份数比的组分碳酸钙 40-60氧化钙 10-20碳酸镁 5-10二氧化钛 5-10铁氧化物 5-10稀土 0-5其中各组分优选的重量份数比如下碳酸钙 60氧化钙 15碳酸镁 7.5二氧化钛 7.5三氧化二铁 7.5 稀土2.5当所述脱硝(氮)脱硫剂专门用于脱硫时,各组分的重量份数比如下碳酸钙 50-70氧化钙 10-20碳酸镁 2-5二氧化钛5-10铁氧化物5-10稀土0-5其中各组分优选的重量份数比如下碳酸钙 60氧化钙 15碳酸镁 5.5二氧化钛7.5三氧化二铁 7.5稀土4.5所述脱硝(氮)脱硫剂的粒度一般在140-280目之间。所述脱硝(氮)脱硫剂还可以包括重量份数比为0-5的催化剂,催化剂优选为TiO2、La2O3或CeO2。上述脱硝(氮)脱硫剂可以按照常规方法制备。本专利技术的脱硝(氮)脱硫剂在使用时,附加紫外线辐照会显著提高脱硝(氮)脱硫效果,可以对烟气分别或同时脱硝(氮)脱硫,在方法上属于干法脱硝(氮)脱硫,因而无需庞大的烟气活化反应装置及制粉制浆系统,加药装置相对简单。使用时,将脱硝(氮)脱硫剂直接喷入尾部烟道烟气中,使之与烟气充分混合,同时利用紫外线对混合烟气进行辐照,这一过程中会产生大量富有化学反应活性的氢氧(羟基)自由基(OH)、氧原子、过氧化羟基自由基(HO2)、O3等,不但能使NO、NO2和SO2在气相中被氧化,使之在颗粒状脱硝(氮)脱硫剂上转化为稳定的固态盐类物质,同时能够在颗粒状脱硝(氮)脱硫剂表面上发生光化学多相化学反应,可使烟气中NO、NO2和SO2在很短的时间内发生反应、转化,生成稳定的固态硝酸盐和硫酸盐物质,从而达到烟气同时脱硫脱硝(氮)的目的。研究表明,在适当的功率和脱硝(氮)脱硫剂添加量下,烟气中SO2脱除率可以达到95%以上,NO、NO2脱除率可以达到80%以上,脱硝(氮)脱硫的产物为硫酸钙和硝酸钙,可以做其它行业的原料。本专利技术的脱硝(氮)脱硫剂的脱硝(氮)和脱硫效率高、化学反应活性强、药剂的利用率高、运行成本低廉,所需设备的总投资少、占地面积小、不产生二次污染、系统结构简单、运行操作简便,脱硝(氮)脱硫的产物可以再利用,脱硝(氮)脱硫剂既能加快反应,又能做反应产物的吸附剂,不但适用于发电厂、钢铁厂及其它工业厂矿新建大型锅炉烟气脱硝(氮)脱硫,还特别适合于已建燃烧设备的改造应用。具体实施例方式实施例1、静态NO、NO2和SO2脱除将本专利技术脱硝(氮)脱硫剂(由下述各重量份数比的组分组成碳酸钙,70;氧化钙,10;碳酸镁,7.5;二氧化钛,5;三氧化二铁,5;稀土,2.5)200mg放入小型流动扩散反射反应装置的样品池内,利用傅立叶转换红外光谱监测颗粒状CTR脱硝(氮)脱硫剂表面组分的变化。用N2、O2、NO、NO2、SO2气体和H2O合成模拟烟气,NO、NO2、SO2浓度分别为20ppm,相对湿度40%,流动反应器出口连接NOx(NO+NO2)、SO2分析仪监测合成烟气中NO、NO2、SO2含量的变化。在紫外线辐照的条件下,颗粒状脱硝(氮)脱硫剂表面硝酸盐、硫酸盐生成的量显著增加。试验结果表明在紫外线辐照的条件下,合成烟气中NO、NO2、SO2在颗粒状脱硝(氮)脱硫剂表面能够生产稳定的硝酸盐、硫酸盐,可有效地脱除合成烟气中NO、NO2和SO2,脱除效率为98%。实施例2、动态NO、NO2和SO2脱除用合成空气作为载气将本专利技术的脱硝(氮)脱硫剂(由下述各重量份数比的组分组成碳酸钙,70;氧化钙,10;碳酸镁,7.5;二氧化钛,5;三氧化二铁,5;稀土,2.5)带入石英反应器内,与模拟烟气充分混合、接触。合成的模拟烟气中SO2含量为500ppm,NOx(NO+NO2)含量为500ppm。用NOx(NO+NO2)、SO2分析仪监测出口烟气中NO、NO2、SO2含量的变化。在紫外线辐照的条件下,SO2去除率达到95%,NOx(NO+NO2)去除率达到80%。利用等速采样器收集反应产物,测定其扩散反射傅立叶转换光谱,表明烟气中NO、NO2和SO2转化生成了硝酸盐和硫酸盐,达到烟气同时脱硝(氮)脱硫的目的。实施例3、NO、NO2脱除用合成空气作为载气将脱硝(氮)脱硫剂(由下述各重量份数比的组分组成碳酸钙,60;氧化钙,15;碳酸镁,7.5;二氧化钛,7.5;三氧化二铁,7.5;稀土,2.5)带入石英反应器内,与模拟烟气充分混合、接触。合成的模拟烟气中NOx(NO+NO2)含量为500ppm。用NOx(NO+NO2)分析仪监测出口烟气中NO、NO2含量的变化。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱彤丁杰
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利