一种中低温脱硝剂及其制备方法与流程

本发明属于大气治理技术领域，具体是一种中低温脱硝剂及其制备方法。

背景技术：

氮氧化物排放问题已成为大气污染的主要来源之一，近年来国家陆续出台相关政策，对火电、钢铁、水泥、有色、石化、化工、垃圾焚烧等大气污染源行业提出了更高氮氧化物排放标准，高效脱硝成为行业急需解决的重大问题。

目前脱硝的主要工艺为选择性非催化还原法(sncr)和选择性催化还原法(scr)技术，但均存在些许不足之处：如传统的选择性非催化还原法通过向炉内高温区域喷入氨，还原氮氧化物，其窗口温度较高，效率较低(30-50％)，且易产生氨逃逸造成二次污染；选择性催化还原法需使用催化层，催化剂常为贵金属或昂贵的稀土元素，建造成本高，且每2-3年需更换催化剂，运营成本高。在高尘、酸碱环境下，催化剂易中毒失效，影响其适用范围。同时无论是sncr还是scr都需要高浓度氨水或尿素，还原剂的热稳定性较差，存较大的安全隐患。随着国家相关政策的出台，传统的脱硝技术难于满足日益严格的环保标准。因此，开发一种新型高效、工艺简单、运行成本低，安全环保的脱硝剂成为当今大气治理的热点。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现要素：

本发明针对当前脱销技术存在的问题，提供一种中低温脱硝剂及其制备方法。本发明使用二氧化硫脲作为还原剂，经亲核活化后形成高效的脱硝剂，具有还原能力强、热稳定性优良，运输、储存、使用安全方便，使用范围广泛。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲还原剂0.8～35％、活化剂0.5～30％，余量为水；所述的活化剂包括胺类、碘代烷、腐殖酸类、硼氢化钠、naoh、koh、ca(oh)2、nh3hco3中的一种或多种组合物。

优选地，所述胺类包括三乙醇胺、甲胺、乙二胺、氨水中的一种或多种组合。

优选地，所述碘代烷活化剂包括ch3i和ch2i2。

优选地，所述腐殖酸包括腐殖酸钠和腐殖酸。

本发明所述中低温脱硝剂的制备方法，包括如下步骤：将活化剂加入水中，搅拌溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，并利用超声波震荡溶解；即得脱硝剂。

优选地，所述超声波频率为50～200khz，震荡10～15min。

优选地，所述脱硝剂的使用温度为室温～650℃。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：

1、本发明使用的二氧化硫脲作为新型环保型还原剂具有还原能力强、热稳定性优良，运输、储存、使用相对安全方便，各项性能优于目前sncr或scr使用的氨水或尿素等还原剂。

2、本发明选用的活化剂与二氧化硫脲经亲核活化后形成的脱硝剂，能够高效的将烟气或尾气中的氮氧化物还原为n2，有效降低氮氧化物排放，具有很好的经济效益、社会效益和生态效益。

3、本发明提供的脱硝剂的脱硝温度为(室温～650℃)范围较广，能满足火电、钢铁、水泥、有色、石化、化工、垃圾焚烧等主要污染源工艺使用要求。同时本发明属于sncr技术，工艺简单，投资少，无昂贵的催化剂，运行维护成本低。

附图说明

图1为实施例脱硝测试装置的结构示意图。

附图标记中：1-烟气接口，2-烟气加热器，3-气体分析仪接口，4-集气瓶，5-雾化器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例1

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲3％、硼氢化钠1％、三乙醇胺3％，余量为水。将硼氢化钠、三乙醇胺加入水中，搅拌溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，在频率为100khz下超声波震荡15min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂350ml，在烟气条件为1128ppmnox、2.5％o2、183ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为室温(30℃)条件下，脱硝效率为99.8％。

实施例2

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲3％、naoh2％、ch3i1％，余量为水。将naoh、ch3i加入水中，搅拌溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，在频率为100khz下超声波震荡10min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂350ml，在烟气条件为1128ppmnox、2.5％o2、183ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为80℃条件下，脱硝效率为99.3％。

实施例3

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲5％、腐殖酸钠2％、ch2i21％，余量为水。将腐殖酸钠、ch2i2加入水中，搅拌溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，在频率为60khz下超声波震荡15min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂350ml，在烟气条件为650ppmnox、5％o2、85ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为室温(27℃)，脱硝效率为99.7％。

实施例4

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲2％、浓度为5％氨水98％。将在氨水中加入二氧化硫脲还原剂，在频率为50khz下超声波震荡10min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂350ml，在烟气条件为650ppmnox、5％o2、85ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为室温(27℃)条件下，脱硝效率为96％。

实施例5

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲3％、乙二胺2％，余量为水。将乙二胺加入水中溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，在频率为80khz下超声波震荡15min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂各350ml，在烟气条件为650ppmnox、5％o2、85ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为室温(27℃)条件下，脱硝效率为98.1％。

实施例6

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲3％、三乙醇胺3％，余量为水。将三乙醇胺加入水中溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，在频率为80khz下超声波震荡15min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂各350ml，在烟气条件为650ppmnox、5％o2、85ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为650℃条件下，脱硝效率为95％。

实施例7

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲3％、三乙醇胺1％、乙二胺1％，余量为水。将三乙醇胺、乙二胺加入水中溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，在频率为80khz下超声波震荡15min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂各350ml，在烟气条件为1050ppmnox、2.5％o2、138ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为400℃条件下，脱硝效率为86.7％。

实施例8

一种中低温脱硝剂，按照质量百分比计，包括如下原料：二氧化硫脲3％、naoh1％，余量为水。将naoh加入水中溶解，再加入二氧化硫脲还原剂，在频率为80khz下超声波震荡10min；即得脱硝剂。

在图1所示的反应罐中分别加入上述脱硝剂各350ml，在烟气条件为1050ppmnox、2.5％o2、138ppmso2，n2为平衡气体，气体流速为450ml/min，反应温度为400℃条件下，脱硝效率为93.8％。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。