[發明專利]中空型流態化材料的制造方法及其制造裝置

有效

• 申請號: 201310470506.4
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103768931A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 文勝鉉;李承宰;柳寅洙
• 申請（專利權）人: 韓國能源技術研究院
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 崔征

技術領域

本發明涉及中空型流態化材料的制造方法及其制造裝置，上述中空型流態化材料同時對流化床焚燒爐中的一氧化二氮（N₂O）和氮氧化物(NO_x)進行減少。

背景技術

用于對類似于煤炭、下水污泥、木材等碳源進行燃燒的流化床焚燒爐，與其他焚燒爐相比溫度相對較低，因此氮氧化合物（nitrogen?oxide）的生成相對較少，但是為了滿足較為嚴格的排放規定標準，也會向爐內噴灑類似于選擇性非催化還原（SNCR，Selective?Non-Catalytic?Reduction）的氨（ammonia）類還原劑。此外，類似于下水污泥的有機物質包含有很多氮成分，因此燃料氮氧化物(Fuel?NO_x)的生成較多，尤其需要減少氮氧化物(NO_x)。

氮氧化物(NO_x)作為酸性氣體的引起物質，雖然已經進行排放規定，但是N₂O還不能適用于規定。但是N₂O作為京都議定書指定的6大溫室氣體，已經在類似于硝酸工廠或己內酰胺工廠的化學工廠中引入了減排技術。尤其，N₂O具有比二氧化碳（CO₂）高310倍的變暖潛能值，因此成為清潔發展機制(CDM)事業的對象，并且為了實現減少溫室氣體的目標，其被認定為必須去除的物質。

為了實現NO_x的減排，雖然開發出各種技術，但是廣為普及的技術為：選擇性非催化還原技術（Selective?Non-Catalytic?Reduction,SNCR），其將氨還原劑噴灑至爐內高溫的區域（750-900℃）；選擇性催化還原技術(Selective?Catalytic?Reduction,SCR)，其使用催化劑，從而在排氣管道（duct）的中溫區域（250至400℃）進行還原反應。

N₂O的減少主要在硝酸工廠排氣中實施，使用方法為：催化分解法，其將在氨的氧化中變為腐生成的N₂O在450至600℃區域分解；熱分解方法，其不使用催化劑，在高溫（1000℃以上）中進行熱分解。

另外，在下水污泥焚化爐、木材焚化爐、煤炭焚化爐等中同時產生NO_X和N₂O，因此需要同時運用上述的NO_X減少技術和N₂O減少技術。另外，為了保持流態化狀態，投入至爐內的流態化材料通常使用沙子，沙子為了保持流態化，其問題在于，使用輕的沙子則大小較小容易飛掉，使用大的沙子則難以流態化。

發明內容

本發明的目的在于：

第一，提供一種中空型流態化材料，其因為N₂O和NO_X都具有優秀的反應活性，所以在流化床焚燒爐中有效地減少N₂O和NO_X。

第二，提供一種流態化材料，其相比大小而輕，并且耐用性優秀，從而可在流化床焚燒爐中有效地使用。

第三，提供一種中空型流態化材料的制造方法，其可簡便地制造上述中空型流態化材料。

第四，提供一種制丸機，其在制造上述中空型流態化材料的工藝中使用。

為解決上述課題，本發明的發明者投入催化劑，從而在爐內對N₂O和NO_X進行去除的同時，實現保持流態化的流態化材料，為此發現使得未參與反應的流態化材料內部保持空間，從而可制造輕化且耐沖擊的流態化材料，進而完成了本發明。

本發明中，提供中空型流態化材料的制造方法，其包括如下階段：通過金屬成分對離子交換的沸石（zeolite）或金屬氧化物進行準備的階段；對上述離子交換的沸石或金屬氧化物每100重量份混合粘合劑2至50重量份后，添加蒸餾水30至160重量份，從而制成混合物的階段，上述粘合劑從有機粘合劑（binder）及無機粘合劑組成的群中選擇一種以上；上述混合物成型為流態化材料的前驅體的階段，以便上述混合物中心部包含有作為芯材（core?material）的重質油；以及將上述前驅體在500至1,200℃中進行燒結的階段。