本发明专利技术涉及一种利用高反应活性氨基还原剂进行烟气脱硝的方法，将高反应活性的氨基还原剂NR3喷入脱硝反应区内，使其与烟气充分混合，在350-800℃与烟气中的NOX发生反应，达到脱除NOX的目的，脱硝效率可达70-90％。本发明专利技术活性氨还原剂NR3的烟气脱硝技术克服了SCR脱硝技术和SNCR脱硝技术的不足，反应温度适中，反应选择性好。适用于多种工业锅炉、工业窑炉的烟气脱硝，以及汽车尾气的处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于烟气脱硝
技术背景随着我国经济的发展，大量能源消费带来的环境污染也越来越严重。我国是以煤炭为主要能源的国家，燃煤烟气中所含的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质对空气造成了严重污染。目前，我国已经进行了大规模的烟气脱硫并取得了良好的效果；但烟气脱硝还未大规模开展。国家在“十二五月间加大对氮氧化物排放的控制力度，烟气脱硝势在必行。目前采用的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。在应用上，SCR和SNCR技术各有优势。SCR技术反应温度较低Q80-400°C )，脱硝率可达90%以上，但是其初期投资费用高，而且催化剂容易中毒，增加了运行费用。SNCR 技术反应温度为850-1100°C，脱硝率中等，但SNCR法不需要催化剂，运行费用较低，建设周期短，适合中小型锅炉的改造。SCR和SNCR两种技术目前采用的还原剂无论其来源是液氨、 氨水和尿素，与NOx发生氧化还原反应的化合物都是气态的NH3。SCR脱硝技术的核心是利用NH3在催化条件下与NOx发生氧化还原反应；SNCR脱硝技术是NH3在高温850-1100°C下与NOx直接发生氧化还原反应。专利CN102247754A(CN201110210353. 0)公开了一种提高选择性非催化还原脱硝效率的方法，包括在SNCR系统中喷入还原剂液氨、尿素、碳酸氢铵或碳酸铵的同时喷入钠沸石粉，钠沸石粉中的钠元素以及其他微量元素如镍、钛、钒、钼、硒等提高了 SNCR系统还原剂的利用率，增加了脱硝效率，反应最适温度范围扩展为800-1000°C，抑制了还原剂及氮氧化物的氧化反应，减少了系统还原剂的泄漏。中国专利文件CN101555025A(CN200910014992. 2)公开了一种燃煤烟气脱硫脱硝用氨气的联产制备方法，包括将尿素进行缩合反应，反应所产生的氨气用于脱硫脱硝，联产得到三聚氰酸、缩二脲或缩三脲化工产品；或者，将尿素与二元醇、一元醇、苯酚或胺进行取代反应，反应产生的氨气用于脱硫脱硝，联产得到系列化工产品。在尿素缩合或取代反应过程中，不产生二氧化碳，尿素分子中的所有元素得到充分利用，提高尿素的利用率，消除或减少(X)2的排放。降低烟气脱硫脱销所用氨的购买成本，同时得到高附加值化工产品，增加经济效益。尿素水溶液是使用比较广泛的脱硝还原剂，但是，它的热量分析表明水的蒸发潜热所消耗的能量约为尿素分解所需能量的2倍，不仅造成额外的能量消耗，而且使反应复杂化。此外，脱硝反应区域内的温度不均勻，尿素分解反应的温度场不精确，造成反应产物复杂；而且脱硝还原反应受温度影响大，当温度较高时，NH3易被氧化为NOx，抵消了其脱硝效率；温度较低时，反应速率下降，还原反应进行得不充分，造成NH3逃逸。现有脱硝专利技术中，尚无高反应活性氨基还原剂用于脱硝系统的报道。
技术实现思路
为了解决选择性催化还原法(SCR)技术中催化剂投入成本高、再生难度大、运行费用大等问题，以及选择性非催化还原法(SNCR)技术中还原剂(氨和尿素)水溶液反应能耗高、反应温度场不精确、还原剂利用效率低的问题，本专利技术提供。专利技术概述本专利技术提供一种高反应活性氨基还原剂NR3进行烟气脱硝的方法，将氨基物加热产生的活性氨基还原剂NR3喷入脱硝反应区内，在一定温度下与烟气中的氮氧化合物NOx充分混合反应，达到脱除烟气中NOx的目的。NR3与NOx发生氧化还原化学反应的活性比NH3 高，可在无催化剂条件下和350-80(TC较低温度下还原N0X。专利技术详述一种利用活性氨基还原剂进行烟气脱硝的方法，包括步骤如下(1)将活性氨基物原料于100-50(TC条件下加热产生气态的活性氨基还原剂 (NR3)；所述活性氨基物原料为下列之一a.酰胺，优选甲酰胺或乙酰胺；b.六亚甲基四胺(C6H12N4)；c.烷基胺，优选甲胺或乙胺；d.能产生上述活性氨基物的原料或其原料的盐；e.氰酸和/或异氰酸，或者能产生氰酸、异氰酸的原料三聚氰酸及其类似物；f.尿素。(2)将步骤(1)制得的活性氨基还原剂(NR3)注入脱硝反应区内，在350-800°C的温度下，NR3与烟气充分混合，NR3与烟气中的NOx反应生成N2和H20。所述的NOx主要是NO和NO2的混合，或者还有少量的N203。所述步骤(1)中活性氨基物原料为固体、液体或水溶液。所述步骤⑵中活性氨基还原剂(M3)与烟气中NOx的反应用量可根据脱硝程度的具体来控制，优选的，M3与NOx摩尔比为(0. 1-1.5) 1 ；进一步优选的，M3与NOx摩尔比为(0. 2-1) 1所述步骤O)中由于活性氨基还原剂具有较高的反应活性，因此与NOx的反应迅速，反应在^内完成。优选的，反应时间为0. l-4』s。最优选的反应时间为Is。优选的，所述步骤O)中活性氨基还原剂NR3与NOx的最佳反应温度450-650°C， 温度过高或过低都会导致还原剂的损失以及NOx脱除率下降。所述步骤O)中反应压力不做特殊限定，压力范围一般在0. 1-10个大气压。所述步骤(2)中活性氨基还原剂N 与N0x的反应不需要催化剂，节约了脱硝系统投资及运行成本。本专利技术的活性氨NR3脱硝方法可单独使用，也可与选择性催化还原法(SCR)联合使用。联合使用时本专利技术的活性氨基还原剂NR3与NH3共同作为组合还原剂，可降低SCR脱硝系统中催化剂的使用量，降低部分成本，提高整体脱硝效率。鉴于本专利技术活性氨NR3脱硝方法与选择性催化还原法(SCR)在有无使用催化剂上的区别，为减少SCR脱硝过程中催化剂的使用量，也可采用所述的两种方法串联使用的组合方式。本专利技术的活性氨基还原剂NR3脱硝方法与选择性催化还原法(SCR)联合使用的方法，步骤如下先按上述本专利技术的方法进行烟气脱硝，脱除部分NOx后的烟气再进入SCR脱硝系统，通入NH3,此时SCR脱硝装置中所加入选择性催化剂的量是现有SCR技术催化剂用量的 1/3-1/4。所述催化剂按现有技术即可。例如大唐环境科技工程有限公司催化剂是以T^2为主并添加V2O5和WO3,。河北晶锐瓷业有限公司产售的SCR蜂窝状脱硝催化剂其成分主要是添加!^eSO4的TiO2，其制备工艺参见CN102266777A。本专利技术的活性氨NR3脱硝技术可整体代替现有的SCR脱硝系统或SNCR脱硝技术。本专利技术的活性氨脱硝技术可实现性好、适用范围广，无需催化剂，只要在 350-800°C的温度窗口下即可完成脱硝，可适用于多种工业锅炉、工业窑炉的烟气或尾气处理，也可用于汽车尾气的脱硝处理。本专利技术涉及的高反应活性氨基还原剂烟气脱硝技术，不同的活性氨还原剂NIi3与 NOx反应的产物有所不同，其主要产物是N2，还有H20、CO、CO2等。M3与NOx反应比NH3具有较高的化学反应活性，可在无催化剂、反应温度 (350-800°C )的工艺条件下与NOx进行迅速的化学反应，脱硝效率高。本专利技术的有益效果本专利技术的高反应活性氨基还原剂NR3烟气脱硝技术与现有的SNCR技术都不使用催化剂的，活性氨烟气脱硝技术克服了 SNCR反应温度高、脱硝效率低的缺点，而且其主要特点是与NOx发生反应的不是NH3,而是活性氨基还原剂，如HNCO、CH3NH2等分子。与SNCR 脱硝技术相比，本专利技术活性氨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱维群，王倩，宋名秀，阿不都拉江·那斯尔，刘晓明，孙洪志，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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