[发明专利]四效脱硝剂组合物及其脱硝方法

说明书

技术领域

本发明涉及炉内脱硝领域，尤其涉及一种四效脱硝剂组合物及其脱硝方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，能源的消耗越来越大，因燃煤排放的二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)急剧增加，造成了我国大气污染越来越严重。我国是以煤炭为主要燃料的国家，燃煤烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘对空气造成了严重污染。目前，我国对中大型锅炉的排放制定了严格的排放标准，而且还正在执行超低排放标准并正在稳步推行。但是，还有大量工业燃煤锅炉为链条炉、生物质锅炉和水煤浆等小吨位蒸汽和热水锅炉，面临环保标准提高后，现有传统技术已无法达到现有环保标准要求。据统计我国每年NOx、SO₂排放量分别约为770万吨和2400万吨，而NOx、SO₂是形成“酸雨”和“酸雾”的主要原因之一，氮氧化物与碳氢化合物结合形成光化学烟雾，所以NOx、SO₂污染带来的后果严重危及人体健康，对自然环境造成严重损害。我国每年因NOx、SO₂及形成酸雨造成损失达1100亿元，其损失约占国民经济生产总值的7％～8％。NOx90％来自燃料燃烧，因此脱硫脱氮及除尘是中国治理燃煤污染改善大气环境的最主要目标。

燃烧中固硫脱硝技术是在煤中添加一定的固硫脱硝剂，使煤在燃烧或气化时生成的气态硫化物和氮氧化物在炉内吸收，气相中残存的硫化物和氮氧化物与刚进入炉内的脱硫脱硝剂接触而被吸收，这样排出的气体中SO₂和NO_X含量就大大降低了。该方法的优越性是既不需要燃烧前脱硫脱硝设备，也不需要或可大大减少燃烧后脱硫脱硝设备。

目前的脱硝技术主要有选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)。在应用上，SNCR和SCR技术各有优势。SNCR的最佳反应温度在850～1100℃，脱硝率在50％左右，无需使用催化剂，投资和运行费用较低。SCR的最佳反应温度在320～400℃，炉外采用催化剂，脱硝率在85～90％，但是催化剂容易中毒，投资和运行费用较高。

中国专利CN102247754A(CN201110210353.0)公开了一种提高选择性非催化还原脱硝效率的方法，包括在SNCR系统中喷入还原剂液氨、尿素、碳酸氢铵或碳酸铵的同时喷入钠沸石粉，钠沸石粉中的钠元素以及其他微量元素如镍、钛、钒、钼、硒等提高了SNCR系统还原剂的利用率，增加了脱硝效率，反应最适温度范围扩展为800～1000℃，抑制了还原剂及氮氧化物的氧化反应，减少了系统还原剂的泄漏。

中国专利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、缩二脲或缩三脲化工产品；或者，将尿素与二元醇、一元醇、苯酚或胺进行取代反应，反应产生的氨气用于脱硫脱硝，联产得到系列化工产品。在尿素缩合或取代反应过程中，不产生二氧化碳，尿素分子中的所有元素得到充分利用，提高尿素的利用率，消除或减少CO2的排放。降低烟气脱硫脱销所用氨的购买成本，同时得到高附加值化工产品，增加经济效益。

其公布的尿素水溶液是使用比较广泛的脱硝还原剂，但是，它的热量分析表明水的蒸发潜热所消耗的能量约为尿素分解所需能量的2倍，不仅造成额外的能量消耗，而且使反应复杂化。此外，脱硝反应区域内的温度不均匀，尿素分解反应的温度场不精确，造成反应产物复杂；而且脱硝还原反应受温度影响大，当温度较高时，NH₃易被氧化为NOx，抵消了其脱硝效率；温度较低时，反应速率下降，还原反应进行得不充分，造成NH₃逃逸。

现有脱硝专利技术中，尚无多效脱硝还原剂用于脱硝系统的报道。

发明内容

针对上述现有脱硝技术中脱硝效果过于单一和脱硝率低的问题，本发明提供一种四效脱硝剂组合物及其脱硝方法。

为实现上述目的，本发明提供一种四效脱硝剂组合物，包括以下重量百分比的原料组成：还原剂50％-78％、催化剂15％-30％、吸附剂1％-10％、促进剂1％-10％、分散剂1％-10％、活化剂1％-10％、渗透剂1％-10％、缓释剂1％-10％和引发剂1％-10％。

(1)所述还原剂包括以下原料中的一种或几种：

a.酰胺；

b.六亚甲基酰胺；

c.烷基胺；

d.氰酸和/或异氰酸，或者能产生氰酸、异氰酸的原料三聚氰胺；