[發明專利]一種聯產三聚氰酸的煙氣脫硝方法

在審

• 申請號: 201710066660.3
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106807201A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 李蔚;李守順
• 申請（專利權）人: 濟南利鴻環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56;C07D251/32
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 張菡

技術領域

本發明涉及一種聯產三聚氰酸的煙氣脫硝方法，屬于煙氣凈化處理技術領域。

技術背景

隨著我國經濟的發展，大量能源消費帶來的環境污染日益嚴重。我國作為以煤炭為主要能源的國家，燃煤煙氣中所含的二氧化硫、氮氧化物等有害物質嚴重污染大氣，加劇霧霾天氣。嚴格控制煙氣中的氮氧化物排放量迫在眉睫，尋找更加經濟可行的煙氣脫硝技術也愈顯重要。

傳統的脫硝技術為選擇性催化還原反應技術（SCR）和選擇性非催化還原反應技術（SNCR）。其中，SCR技術存在初始投資高、煙氣成分影響大、運行成本高等缺點；SNCR技術存在還原劑與煙氣混合程度差、脫硝效率低、氨氣逸出量大、能耗高等缺點。

現有的脫硝技術大量使用氨，氨的主要來源有液氨、氨水和尿素。其中，液氨和濃度大于8％的氨水為?；罚\輸危險性高，運費高；氨水和尿素水溶液氣化過程中能源浪費嚴重，且本身脫硝效率低，氨氣逸出量大；三者都不是理想的脫硝劑。

發明內容

針對現有脫硝技術的上述不足，本發明以尿素和甲醛為原料提供了一種聯產三聚氰酸的煙氣脫硝方法。

技術方案

一種聯產三聚氰酸的煙氣脫硝方法，包括以下步驟：

（1）尿素在200-260℃條件下進行縮合反應；縮合反應生成三聚氰酸固體；

（2）縮合反應生成的氨氣通入甲醛溶液，進行反應；

（3）步驟（2）得到的反應物料作為脫硝劑注入脫硝反應區，在500-1100℃溫度條件下進行脫硝；

尿素與甲醛溶液中甲醛的摩爾比為1-1.5：1。

上述煙氣脫硝方法，尿素的反應溫度，優選為220℃。

上述煙氣脫硝方法，步驟（2）得到的反應物料為液態，主要成分為六亞甲基四胺；本發明以該液體物料作為脫硝劑；為了保證該脫硝劑中不含甲醛，本發明需要保證通入甲醛溶液中的氨氣過量，使最終得到的反應物料的ph值在11-12之間，因此六亞甲基四胺液體脫硝劑中含有氨水，氨水與六亞甲基四胺共同脫硝可提高脫硝率。但8%以上濃度的氨水屬于危險化學品，對其儲存有要求；本發明將尿素與甲醛溶液中甲醛的摩爾比限定為1-1.5：1。優選的，尿素與甲醛溶液中甲醛的摩爾比為1.08-1.35：1。更優選的，尿素與甲醛溶液中甲醛的摩爾比為1.35：1。

本發明以尿素和甲醛為原料，通過兩步反應獲得了三聚氰酸及液態脫硝劑；然后利用液態脫硝劑進行脫硝。尿素和甲醛均為常用的化工原料，價格低廉，運輸不存在危險性，運輸成本低。在制備脫硝劑的同時獲得了三聚氰酸，三聚氰酸是用途廣泛的化工原料。本發明獲得液態脫硝劑的兩步反應，是簡單的反應，采用微波反應器和循環泵即可完成。本發明所采用的脫硝設備，可在鍋爐或窯爐不停產的情況下的進行改造，不影響正常生產運行，容易實現。本發明制備液態脫硝劑的兩步反應，第一步反應的產物，一部分用于第二步反應，一部分為三聚氰酸；第二步反應，反應體系中全部物料作為脫硝劑；沒有廢料產生。本發明與scr法比投資和運行費用低，與sncr法比脫硝效率高，且額外獲得三聚氰酸這種有價值的化工產品。

上述煙氣脫硝方法，優選的，步驟（3）所述“步驟（2）得到的反應物料作為脫硝劑注入脫硝反應區”的注入壓力為500-1000kpa。

上述煙氣脫硝方法，優選的，步驟（3）的溫度條件為900-1100℃。

上述煙氣脫硝方法，優選的，步驟（3）脫硝反應的反應時間為1-5s。

上述煙氣脫硝方法，優選的，脫硝劑中六亞甲基四胺與脫硝反應區中的NOx的摩爾比為（0.1-0.8）：1，進一步優選的，六亞甲基四胺與NOx的摩爾比為（0.2-0.5）：1。所述NOx是指氮氧化物。

本發明的有益效果

1.本發明以尿素和甲醛溶液為原材料，尿素和甲醛溶液相對安全性高，購買成本低，不存在運輸危險性，設備占地面積小；初期建設成本和后期運行費用低于SCR技術；脫硝效率高于SNCR技術，同時克服了SNCR技術能耗高、氨氣逸出量大等缺點。

2.本發明在制備脫硝劑的過程中，尿素縮合反應生成氨氣和三聚氰酸，三聚氰酸本身是一種高附加值的化工產品，具有經濟效益。

3.本發明所述的利用尿素和甲醛聯合制備技術進行煙氣脫銷的方法，適用于多種工業鍋爐及工業窯爐。

具體實施方式

下面結合實例對本發明做進一步說明。

實施例1