本发明涉及一种联产三聚氰酸的烟气脱硝方法，属于烟气净化处理技术领域。
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日益严重。我国作为以煤炭为主要能源的国家，燃煤烟气中所含的二氧化硫、氮氧化物等有害物质严重污染大气，加剧雾霾天气。严格控制烟气中的氮氧化物排放量迫在眉睫，寻找更加经济可行的烟气脱硝技术也愈显重要。
传统的脱硝技术为选择性催化还原反应技术（SCR）和选择性非催化还原反应技术（SNCR）。其中，SCR技术存在初始投资高、烟气成分影响大、运行成本高等缺点；SNCR技术存在还原剂与烟气混合程度差、脱硝效率低、氨气逸出量大、能耗高等缺点。
现有的脱硝技术大量使用氨，氨的主要来源有液氨、氨水和尿素。其中，液氨和浓度大于8％的氨水为危化品，运输危险性高，运费高；氨水和尿素水溶液气化过程中能源浪费严重，且本身脱硝效率低，氨气逸出量大；三者都不是理想的脱硝剂。
技术实现要素：
针对现有脱硝技术的上述不足，本发明以尿素和甲醛为原料提供了一种联产三聚氰酸的烟气脱硝方法。
技术方案
一种联产三聚氰酸的烟气脱硝方法，包括以下步骤：
（1）尿素在200-260℃条件下进行缩合反应；缩合反应生成三聚氰酸固体；
（2）缩合反应生成的氨气通入甲醛溶液，进行反应；
（3）步骤（2）得到的反应物料作为脱硝剂注入脱硝反应区，在500-1100℃温度条件下进行脱硝；
尿素与甲醛溶液中甲醛的摩尔比为1-1.5：1。
上述烟气脱硝方法，尿素的反应温度，优选为220℃。
上述烟气脱硝方法，步骤（2）得到的反应物料为液态，主要成分为六亚甲基四胺；本发明以该液体物料作为脱硝剂；为了保证该脱硝剂中不含甲醛，本发明需要保证通入甲醛溶液中的氨气过量，使最终得到的反应物料的ph值在11-12之间，因此六亚甲基四胺液体脱硝剂中含有氨水，氨水与六亚甲基四胺共同脱硝可提高脱硝率。但8%以上浓度的氨水属于危险化学品，对其储存有要求；本发明将尿素与甲醛溶液中甲醛的摩尔比限定为1-1.5：1。优选的，尿素与甲醛溶液中甲醛的摩尔比为1.08-1.35：1。更优选的，尿素与甲醛溶液中甲醛的摩尔比为1.35：1。
本发明以尿素和甲醛为原料，通过两步反应获得了三聚氰酸及液态脱硝剂；然后利用液态脱硝剂进行脱硝。尿素和甲醛均为常用的化工原料，价格低廉，运输不存在危险性，运输成本低。在制备脱硝剂的同时获得了三聚氰酸，三聚氰酸是用途广泛的化工原料。本发明获得液态脱硝剂的两步反应，是简单的反应，采用微波反应器和循环泵即可完成。本发明所采用的脱硝设备，可在锅炉或窑炉不停产的情况下的进行改造，不影响正常生产运行，容易实现。本发明制备液态脱硝剂的两步反应，第一步反应的产物，一部分用于第二步反应，一部分为三聚氰酸；第二步反应，反应体系中全部物料作为脱硝剂；没有废料产生。本发明与scr法比投资和运行费用低，与sncr法比脱硝效率高，且额外获得三聚氰酸这种有价值的化工产品。
上述烟气脱硝方法，优选的，步骤（3）所述“步骤（2）得到的反应物料作为脱硝剂注入脱硝反应区”的注入压力为500-1000kpa。
上述烟气脱硝方法，优选的，步骤（3）的温度条件为900-1100℃。
上述烟气脱硝方法，优选的，步骤（3）脱硝反应的反应时间为1-5s。
上述烟气脱硝方法，优选的，脱硝剂中六亚甲基四胺与脱硝反应区中的NOx的摩尔比为（0.1-0.8）：1，进一步优选的，六亚甲基四胺与NOx的摩尔比为（0.2-0.5）：1。所述NOx是指氮氧化物。
本发明的有益效果
1.本发明以尿素和甲醛溶液为原材料，尿素和甲醛溶液相对安全性高，购买成本低，不存在运输危险性，设备占地面积小；初期建设成本和后期运行费用低于SCR技术；脱硝效率高于SNCR技术，同时克服了SNCR技术能耗高、氨气逸出量大等缺点。
2.本发明在制备脱硝剂的过程中，尿素缩合反应生成氨气和三聚氰酸，三聚氰酸本身是一种高附加值的化工产品，具有经济效益。
3.本发明所述的利用尿素和甲醛联合制备技术进行烟气脱销的方法，适用于多种工业锅炉及工业窑炉。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步说明。
实施例1
850kg尿素在220℃条件下加热生成氨气和三聚氰酸。将反应生成的氨气通入1000kg甲醛溶液（质量浓度为37%；下同）中得到六亚甲基四胺与氨水的混合液体。将该混合液体作为脱硝剂喷入待处理烟气中，喷入压力为500kpa，控制六亚甲基四胺与NOx的摩尔比为0.2:1，维持反应温度950℃，反应2s，反应得到的产物为N2、CO、CO2、H2O，用检测分析仪检测处理前后NOx的浓度，计算得出NOx脱除效率为82%。
实施例2
1000kg尿素在220℃条件下加热生成氨气和三聚氰酸。将反应生成的氨气通入1000kg甲醛溶液中得到六亚甲基四胺与氨水的混合液体。将该混合液体作为脱硝剂喷入待处理烟气中，喷入压力为500kpa，控制六亚甲基四胺与NOx的摩尔比为0.2:1，维持反应温度950℃，反应2s，反应得到的产物为N2、CO、CO2、H2O，用检测分析仪检测处理前后NOx的浓度，计算得出NOx脱除效率为84%。
实施例3
1100kg尿素在220℃条件下加热生成氨气和三聚氰酸。将反应生成的氨气通入1000kg甲醛溶液中得到六亚甲基四胺与氨水的混合液体。将该混合液体作为脱硝剂喷入待处理烟气中，喷入压力为500kpa，控制六亚甲基四胺与NOx的摩尔比为0.2:1，维持反应温度950℃，反应2s，反应得到的产物为N2、CO、CO2、H2O，用检测分析仪检测处理前后NOx的浓度，计算得出NOx脱除效率为86%。
实施例4
800kg尿素在220℃条件下加热生成氨气和三聚氰酸。将反应生成的氨气通入1000kg甲醛溶液中得到六亚甲基四胺与氨水的混合液体。将该混合液体作为脱硝剂喷入待处理烟气中，喷入压力为500kpa，控制六亚甲基四胺与NOx的摩尔比为0.2:1，维持反应温度950℃，反应2s，反应得到的产物为N2、CO、CO2、H2O，用检测分析仪检测处理前后NOx的浓度，计算得出NOx脱除效率为79%。
实施例5
1000kg尿素在260℃条件下加热生成氨气和三聚氰酸。将反应生成的氨气通入1000kg甲醛溶液中得到六亚甲基四胺与氨水的混合液体。将该混合液体作为脱硝剂喷入待处理烟气中，喷入压力为500kpa，控制六亚甲基四胺与NOx的摩尔比为0.2:1，维持反应温度950℃，反应2s，反应得到的产物为N2、CO、CO2、H2O，用检测分析仪检测处理前后NOx的浓度，计算得出NOx脱除效率为83%。
实施例5
1000kg尿素在200℃条件下加热生成氨气和三聚氰酸。将反应生成的氨气通入1000kg甲醛溶液中得到六亚甲基四胺与氨水的混合液体。将该混合液体作为脱硝剂喷入待处理烟气中，喷入压力为500kpa，控制六亚甲基四胺与NOx的摩尔比为0.2:1，维持反应温度950℃，反应2s，反应得到的产物为N2、CO、CO2、H2O，用检测分析仪检测处理前后NOx的浓度，计算得出NOx脱除效率为82%。