[发明专利]利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，属于大气污染防治技术领域。

技术背景

我国能源以燃煤为主，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。燃煤烟气中所含的二氧化硫、氮氧化物等有害物质对空气造成了严重的污染。加大对二氧化硫和氮氧化物的排放控制迫在眉睫。

烟气脱硫技术是控制二氧化硫和酸雨的有效手段之一。按照吸收剂和脱硫产物的状态进行分类，烟气脱硫技术可分为三种：湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫。湿法脱硫工艺采用液体喷雾洗涤烟气来脱除二氧化硫，该技术存在着占地面积大，设备投资大、动力消耗高、运行费用高等缺点。半干法脱硫工艺是吸收剂以浆液状态进入吸收塔，浆液制备系统复杂庞大，而且浆液雾化困难，雾化粒径大，脱硫反应速率低。干法烟气脱硫工艺存在钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化的问题。

目前脱硝技术应用最多的是选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，SCR脱硝技术存在催化剂投资大、烟气成分影响大、运行成本高等问题，SNCR技术存在反应温度高、还原剂与烟气混合程度差、脱硝效率低、氨气逸出量大等一系列问题。

现有脱硫脱硝技术使用大量氨，氨的来源一般有氨水、液氨、尿素三种。电厂脱硝一般采用外购液氨的方法，部分电厂采用传统尿素制氨方法。液氨运输和储存受限，购买成本高，使用时安全措施要求高。传统尿素制氨方法的生产成本较高。

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，联产得到三聚氰酸等产品。在尿素缩合或取代反应过程中，不产生二氧化碳，尿素分子中的全部元素得到充分利用，提高了尿素的利用率，降低了烟气脱硫脱硝所用氨的购买成本，同时得到高附加值化工产品，增加了经济效益。上述专利文献主要介绍尿素高温缩合制氨气，氨气用于脱硫脱硝，但联产产品三聚氰酸没有详细说明，三聚氰酸有一定的毒性，对人存在危害，同时三聚氰酸得不到综合利用，造成资源浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，该方法利用尿素联产得到的氨和三聚氰酸对燃煤烟气进行脱硫脱硝，脱硝效率提高，大大降低了脱硫和脱硝运行成本。

发明概述

本发明以尿素为原料，将尿素进行缩合反应，联产得到的氨和三聚氰酸均可以对燃煤烟气进行脱硫脱硝，脱硫脱硝效率高，投资及运行成本低，经济优势明显。

发明详述：

一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，包括步骤如下：

尿素在200～260℃条件下进行缩合反应，反应产生氨气和三聚氰酸固体，反应所产生的氨气用于脱硫脱硝，反应所产生的三聚氰酸固体用于脱硫脱硝，控制三聚氰酸与待处理烟气中SO₂的摩尔比为(0.1～1.2):1，三聚氰酸与待处理烟气中NOx反应量的摩尔比为(0.1～1.5):1，反应温度在400～1100℃进行脱硫脱硝。

本发明优选的，一种利用尿素联产制备技术进行烟气脱硫脱硝的方法，三聚氰酸的脱硫脱硝采用以下任一步骤进行：

a、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350～400℃条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中的SO₂的摩尔比为(0.1～1.2)：1，于400～1000℃下进行烟气脱硫，反应得到的产物为含硫化合物。

b、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350～400℃条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中的三聚氰酸与NO_X的摩尔比为(0.1～1.5)：1，于400～1100℃下进行烟气脱硝，反应生成N₂、CO₂、H₂O及少量的CO。

c、将反应所产生的三聚氰酸直接注入待处理烟气中或在350～400℃条件下气化后，利用载体注入待处理烟气中，控制三聚氰酸与待处理烟气中SO₂的摩尔比为(0.1～1.2):1，三聚氰酸与待处理烟气中NOx的摩尔比为(0.1～1.5):1，三聚氰酸总使用重量为分别与烟气中SO₂和NO_X反应量之和，于500～1100℃条件下，与待处理烟气混合反应1～5s，进行烟气同时脱硫脱硝。

上述三聚氰酸的脱硫脱硝应用