一种资源化利用提钒废水生产氨-碳氢脱硝剂的方法_2

文档序号:9902475阅读:来源:国知局
采用的脱硝原 料正是可工业化规模生产且便于运输的氨水或尿素。W干法旋害水泥生产线的炉内脱硝为 例,一条2500t/d的熟料生产线每天脱硝用还原剂氨水(浓度20~24%)量一般为15~20吨/ 天,而当前全国的水泥实际的设计产能为35亿吨/年。显然,采用氨或尿素进行环保脱硝一 方面与农业争肥,另一方面因氨、尿的生产能耗高、污染大而间接增加了耗能和环境污染。 而提饥废水中含有大量的饥、铭、铁等可用的脱硝催化剂金属元素、可用的氨氮脱硝剂及水 泥生产所需的无机盐矿化助烧剂,如何突破传统的处理污染物思维模式,转而化害为利的 资源化利用提饥废水,迫切需要一种全新的技术方法。

【发明内容】

[0019] 本发明要解决的技术问题是,克服现有技术的不足,提供一种成本较低的资源化 利用提饥废水生产氨-碳氨脱硝剂的方法。
[0020] 本发明为解决提饥废水环保处理和资源化利用的技术难题,提供一种可简便的、 低成本的资源化利用提饥废水中的组份,W提饥废水为主要原料生产氨-碳氨脱硝剂,即直 接W提饥废水中的水溶性饥、铭、铁等离子作为工业害炉烟气的脱硝催化剂,W提饥废水中 的氨氮作为可用的氨氮脱硝剂组份,W提饥废水中的水分作为安全性溶剂,W提饥废水中 的金属离子及硫氯氣憐等在干法旋害水泥生产应用过程中转化为水泥熟料生产的矿化助 烧剂,并W娃/侣酸根团有效固融全部重金属离子,防止二次污染。
[0021] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是,一种资源化利用提饥废水生产氨-碳 氨脱硝剂的方法,W提饥废水为主要原料生产氨-碳氨脱硝剂,主要包括如下步骤: (1)调整提饥废水性质:将提饥废水置于罐或池内,加水液性质调整剂调整PH值至5.5 ~IU优选PH 6~9),得溶液A; 所述水液性质调整剂为含-N此、-NH-、畑4+或/和N出的化合物,优选一乙醇胺、二乙醇 胺、S乙醇胺、异丙醇胺、N-甲基单乙醇胺、二甲基一乙醇胺、氨、碳酸锭等中的至少一种。所 述水液性质调整剂的用量W提饥废水的PH值至5.5~11 (优选PH 6~9)为准。
[0022] (2)制取氨-碳氨脱硝剂:W步骤(1)所得的溶液A作为主要原料与M)x还原剂、脱硝 促进剂一起配料,按质量百分比为溶液A 40~90%、N0x还原剂9.9~50%、脱硝促进剂0.1 ~10%的比例配料,(优选质量百分比为溶液A 50~85%、还原剂14~45%、促进剂1~5%的 比例配料),在揽拌下将NO诚原剂、脱硝促进剂加入溶液A中制成均匀的液体,即制得氨-碳 氨脱硝剂。
[0023] 所述NOx还原剂指可在600~1200°C溫度范围内实现脱硝反应的含氨基(-N出、- NH-、、N也+和/或畑3)和/或含醒基和/或含酪径基和/或含径基的化合物和/或含C=C双 键的化合物中的至少一种,优选聚合醇胺、甲基二乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、=乙醇胺、 二异丙醇胺、二甲胺、苯胺、径乙基乙二胺、乙二胺、酪胺酸、氨、尿素、碳酸锭、碳酸氨氨、乙 酸氨、乙醒、丙醒、葡萄糖、苯酪、丙醇、异丙醇、C6~12締控等中的至少一种。
[0024] 所述脱硝促进剂指能产生离子氨、氨的物质和/或有脱硝催化作用的物质,优选市 售的水合阱、硫酸阱、盐酸阱、硝酸阱、碳酷阱、乙酷阱、二甲酯阱、二氨双(2-甲氧基乙氧基) 侣酸钢、偏饥酸锭、铭酸锭等中的至少一种。
[0025] 进一步,上述的提饥废水、水液性质调整剂、M)x还原剂、脱硝促进剂各原料成份的 选用需考虑彼此的括抗性和协同性。
[00%]进一步,步骤(1)中,所述提饥废水,为各类提饥生产工艺过程中产生的含饥废水, 或含饥废水循环利用产生的高浓度含饥废水,或经预处理(如经化学沉淀法或离子交换法 处理)后的高氯高氨氮提饥废水。
[0027] 本发明的技术原理: 1)针对提饥废水的特征,尤其是钢化赔烧一水浸一酸性氨盐沉饥工艺生产过程中产生 的含饥废水或废水循环利用产生的高浓度含饥废水的物理化学性质特征,依提饥废水中的 各材料成分特点,从功能性上可W视为=大原料组份,第一大功能性原料组份客观上是可 用作催化脱硝的脱硝催化剂组份饥、铭、铁等元素和脱硝还原剂氨氮化合物;第二大功能性 原料组份事实上为可改善水泥生料易烧性、降低熟料烧成热耗、提高熟料烧成质量的矿化 助烧剂,包括适量的饥铭儘铁钟钢氣氯硫憐元素;第=大原料组份为水,当前的普通脱硝还 原剂所用的氨、尿素均采用水溶液,其中氨一般调成浓度20~24%水溶液,尿素一般加水溶 解成浓度约40%的水溶液。本发明资源化利用提饥废水中的全部材料构成的=大原料组份, 直接W提饥废水中的水溶性饥、铭、铁等元素作为脱硝催化剂及氨氮作为脱硝还原剂;W提 饥废水中的水分作为安全性溶剂。即W提饥废水作为主要原料、调整提饥废水性质、补充不 足的NOx还原剂组份、辅之WNOx脱硝促进剂,用于制取工业害炉用脱硝剂一氨-碳氨脱硝剂。
[0028] 2)针对工业害炉煤粉用量大,灰渣量大,利用提饥废水中的有限量的饥铭儘铁钟 钢等金属离子及硫氯氣憐等提高煤灰灰渣的水硬性活性系数。尤其是针对干法旋害水泥生 产特点,利用提饥废水中的有限量的饥铭儘铁钟钢等金属离子及硫氯氣憐等于干法水泥生 产应用中转化为水泥熟料生产的矿化助烧剂,可控制在水泥中氯离子含量不会超标。
[0029] 3)针对工业害炉所用煤粉均为工业性粉磨(会有一定量的较粗煤粒),且为大流量 煤粉燃烧(煤粉流中难W获得充足的氧气,总有一定的还原气氛、害炉空间有限总会有少量 的煤粒未及时燃尽而落入煤灰灰渣或害内物料中产生还原)的特点,将高价有毒的饥、铭等 还原为低价态无毒的金属离子,并W煤粉燃烧火焰高溫造成的动力学和热力学条件,促使 灰渣或水泥熟料中的娃酸根团或侣酸根团或娃侣酸根团晶格固融或固烙包裹全部重金属 离子如形成娃侣酸铭钢巧或娃侣酸饥钢巧等稳定的复杂的离子置换型矿物,彻底消除提饥 废水可能的重金属污染。
[0030] 4) W水液性质调整剂溫和地解决提饥废水的强腐蚀问题及与NOx还原剂、脱销促 进剂各原料成份的可简单的复配溶合和协同作用功能问题。
[0031] 本发明的有益效果: 1)本发明技术方法简单而实用,投资小,处理运行能耗很低,可W彻底解决制约饥产品 工业可持续发展的含饥废水的严重污染的技术难题,提高企业经济效益。
[0032] 2)利于解决长期W来提饥废水处理的高投资、高能耗、高成本和二次污染问题,利 于节能降耗和环境保护。
[0033] 3)能资源化无害化利用提饥废水的所有材料组份,可W节省资源,利于建设环境 友好型资源节约型社会。
[0034] 4)为量大面广的燃煤工业害炉提供一种新的环保减排新材料和技术,利于促进节 能和减排。
[0035] 5)本发明为绿色、低碳、循环经济发展技术,利于实施产业转型和打造新的增长 点。
【具体实施方式】
[0036] W下结合具体实施例进一步阐述本发明之资源化利用提饥废水制氨-碳氨脱硝剂 的方法。
[0037] 实施例1 提饥废水选用某W饥渣钢化赔烧的沉饥废水,水液性质调整剂选用市售的一乙醇胺, NOx还原剂选用S乙醇胺,脱硝促进剂选用水合阱。按W下步骤直接W提饥废水为主要原料 制取氨-碳氨脱硝剂(简称脱硝剂): (1) 调整提饥废水性质:将提饥废水置于揽拌罐内,加水液性质调整剂一乙醇胺调整PH 值至6.1,得溶液A; (2) 制取氨-碳氨脱硝剂:将所得的溶液A作为主要原料与NO诚原剂S乙醇胺、脱硝促 进剂水合阱一起配料,按质量百分比为溶液A 81%、还原剂=乙醇胺17%、促进剂水合阱2% 的比例配料,在揽拌下将还原剂=乙醇胺、促进剂水合阱加入溶液A中制成均匀的溶液,即 制得氨-碳氨脱硝剂。
[003引实施例2 提饥废水选用某W含饥石煤钢化赔烧的沉饥废水,水液性质调整剂选用市售的N-甲基 单乙醇胺,M)x还原剂选用市售碳酸氨和异丙醇,脱硝促进剂选用碳酷阱。按W下步骤直接 W提饥废水为主要原料制取氨-碳氨脱硝剂(简称脱硝剂): (1) 调整提饥废水性质:将提饥废水置于揽拌罐内,加水液性质调整剂N-甲基单乙醇胺 调整PH值至6.3,得溶液A; (2) 制取氨-碳氨脱硝剂:将所得的溶液
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