一種煙道活化脫硝的方法技術

本發明專利技術公開了一種煙道活化脫硝的方法，包括陶瓷納米催化劑的制備以及活化脫硝各單元過程，所述陶瓷納米催化劑的制備是將納米氮化鈦和碳化硅粉體按1：1的質量比混合，分散均勻后于1400℃燒結14小時得到陶瓷納米催化劑；所述活化脫硝是將氨氣通入含有陶瓷納米催化劑的反應活化器中，活化后送入煙道內。本發明專利技術活化脫硝的方法相比SCR脫硝技術氨氣的使用量僅為其三分之一，經試驗論證，煙道反應溫度在低溫40℃和高溫350℃之間均可達到較好的脫硝效果，其中脫硝效率可達90%以上，實現了低溫低成本高效脫硝。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種對于含有氮氧化物的煙道外首先活化還原劑然后把還原劑噴入煙道內直接脫硝的方法。具體的說是利用一種活化器在煙道外壁活化還原劑，還原劑噴入煙道內和煙氣中的氮氧化物產生氣相還原反應，達到凈化煙氣的方法，此方法使煙道內在脫硝時沒有風阻，不受煙氣溫度制約，不需增加分機負荷，無二次污染，屬于精細化工

技術介紹
隨著經濟的快速發展和大量石化燃料的使用，氮氧化物(NOx)污染所引起的光化學煙霧、酸雨等環境問題日益嚴峻?；痣姀S及其他工業燃燒裝置尾氣是大氣中NOx的主要來源。隨著國家可持續發展戰略的實施及節能減排政策的提出，由NOx污染所引起的環境問題越來越為人們所重視，因此如何提高資源利用率、減輕環境污染，除了盡力改造燃燒裝置及工藝參數外，還需要更有效的脫硝技術來減少NOx尾氣的排放。傳統脫硝技術主要從三個方面著手(I)采用低NOx燃燒技術，降低爐內NOx的生成量；(2)爐膛噴射脫硝技術，在一定的高溫度條件下還原已經生成的N0X，以降低其排放量，即SNCR技術；(3)在煙道尾部加裝脫硝裝置，把煙氣中的NOx轉變成為無害的隊或有用的肥料，即SCR技術。針對水泥廠而言，目前較多采用的是方法(I)和方法(2)，方法(I)其實是讓煤粉分級燃燒，降低煤粉燃燒的熱力強度，達到氮氧化物生成量降低的目的；這樣勢必會降低生料的分解率和水泥廠的臺時產量，增加脫硝帶來的成本壓力，并且脫硝效率有限，脫硝效率越高，成本增加越厲害，方法(I)是有過多缺陷的。方法(2 )是目前水泥行業較普遍采用的一種脫硝方法，此工藝在分解爐頂部安裝多個噴槍，把還原劑氨基材料均勻地噴灑到分解爐頂部的煙氣管道里，完成氣相還原反應；其不足之處有以下幾點a、此噴灑位置為高溫區域(900-110(TC )，氮氧化物被還原成氮氣后，很容易被氧化，所以還原劑用量大，脫硝效率低山、氨基材料噴灑到分解爐頂部，很容易和煙氣中的二氧化硫反應形成硫酸銨結晶，粘附于預熱器通風管道內，影響預熱器通風，影響分解率，造成回轉窯產量低下，成本高、熟料質量差；C、為了氨基材料在分解爐利分散均勻，多數采用空氣和氨基材料一起送到分解爐頂部的方法，這樣，冷空氣也會造成分解爐效率下降，影像系統產質量。針對電廠而言，目前較多采用的是方法(I)和方法(3)，方法(3)是目前火電機組脫硝的常用方法，即，在空氣預熱器和省煤器之間安裝蜂窩(板式、波紋)狀催化劑，此方法脫硝率還能達到國家要求，但是從運行情況來看，仍存在不足，其不足之處有以下幾點a、在空氣預熱器和省煤器之間安裝蜂窩(板式、波紋)狀催化劑增加風阻，系統電耗增加；b、脫硝還原反應需要在特定溫度(320-350°C )下才能進行，發電負荷不夠，溫度達不到設定溫度，還原反應不發生，不能脫硝；C、脫硝還原反應生成的水很容易和煙氣中的粉塵一起粘附于催化劑的通風孔里，影響脫硝效果和系統通風。所以，研究一種投資少、脫硝效率高、不影響現有工藝及生產的脫硝技術很有必要。
技術實現思路
本專利技術旨在提供，所要解決的額技術問題是提高脫硝效率并降低脫硝成本。本專利技術煙道活化脫硝的方法，包括陶瓷納米催化劑的制備以及活化脫硝各單元過程:所述陶瓷納米催化劑的制備是將納米氮化鈦和碳化硅粉體按1:1的質量比混合，經高壓湍流剪切機分散均勻，然后于140(TC燒結14小時得到蜂窩狀陶瓷片即為陶瓷納米催化劑；所述活化脫硝是將氨氣通入含有陶瓷納米催化劑的反應活化器中，活化后送入煙道內；所述氨氣與煙道內氮氧化物之間的摩爾比為1:1。所述反應活化器為等離子發生器，本專利技術使用的等離子發生器是專利號為ZL02138264.6公開的等離子發生器，該等離子發生器的參數為常溫常壓，電流160A，電壓250V，循環水壓力 0.3-0.5MPa，流量 20_30L/h。所述納米氮化鈦的粒徑< 40nm。本專利技術通過在煙道外設置反應活化器來實現對氨氣的活化處理，反應活化器在納米催化劑的作用下將氨氣全部活化成活性氨基離子基團，這些活性氨基離子基團能與煙道內的氮氧化物發生氣相還原反應，降低煙道內氮氧化物的排放，起到凈化煙氣作用。本專利技術活化脫硝的方法專門針對固定源尾氣(水泥廠、電廠等)，反應活化器安裝在靜電除塵器與引風機之間的煙道處，在工藝線上的負壓管道上。反應活化器內裝有納米催化劑并設置有定量噴灑氨氣的裝置，當接通電源后氨氣分子通過含有納米催化劑的活化器時被活化成活性氨基離子基團，這些活性氨基離子基團能迅速把進入煙道的氮氧化物還原成氮氣排除，降低了原有氮氧化物的排放量，起到了凈化尾氣的效果，其中氮氧化物的脫除率能達到90%以上。本專利技術的化學反應如下:NH3 —NH++H+，ΝΗ++Ν0χ — Ν2+Η20，Η++Ν0Χ — N2+H2 O0本專利技術活化脫硝的方法是根據電廠和水泥廠的特點設計的，適合所有溫度(350°C的低溫煙道。本專利技術陶瓷納米催化劑10_20g所能處理的氮氧化物的量為18000-30000噸。氨氣的噴灑量與尾氣中的氮氧化物的摩爾比為1:1，流量一般控制在200-500kg/h，與煙氣溫度無關。與已有脫硝方法相比，主要區別如下:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煙道活化脫硝的方法，包括陶瓷納米催化劑的制備以及活化脫硝各單元過程，其特征在于：所述陶瓷納米催化劑的制備是將納米氮化鈦與碳化硅粉體按1：1的質量比混合，分散均勻后于1400℃燒結14小時得到陶瓷納米催化劑；所述活化脫硝是將氨氣通入含有陶瓷納米催化劑的反應活化器中，活化后送入煙道內；所述氨氣與煙道內氮氧化物之間的摩爾比為1：1。

【技術特征摘要】
1.一種煙道活化脫硝的方法，包括陶瓷納米催化劑的制備以及活化脫硝各單元過程，其特征在于: 所述陶瓷納米催化劑的制備是將納米氮化鈦與碳化硅粉體按1:1的質量比混合，分散均勻后于140(TC燒結14小時得到陶瓷納米催化劑； 所述活化脫硝是將氨氣通入含有陶瓷納米催化劑的反應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張芬紅，宋文國，
申請(專利權)人：合肥開爾納米能源科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：