[發(fā)明專利]一種高效穩(wěn)定的絡(luò)合脫硝劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011461156.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112717668B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建山;黎建明;劉鵬舉;邱正秋
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 付麗

本發(fā)明提供一種高效穩(wěn)定的絡(luò)合脫硝劑，包括乙二胺四乙酸二鈉、二價(jià)鐵鹽、配劑、助劑、納米試劑、分散劑和溶劑；所述配劑為半胱氨酸、林啡羅琳、甲基環(huán)戊烯醇酮、乙二胺、三乙醇胺、哌嗪、對苯二酚及二丁基羥基甲苯中的一種或幾種；所述助劑為碳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、亞硫酸鈉、硫化鈉、抗壞血酸及碳酰肼中的一種或幾種；所述納米試劑為納米二氧化鈦、納米氧化鎳、納米四氧化三鐵、納米三氧化二鐵、納米鐵粉及納米二氧化硅中的一種或幾種。本發(fā)明中的絡(luò)合脫硝劑起始脫硝率為96％，絡(luò)合脫硝劑的失效時(shí)間有現(xiàn)有的60min延長到270min。本發(fā)明還提供了一種高效穩(wěn)定的絡(luò)合脫硝劑的制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效穩(wěn)定的絡(luò)合脫硝劑及其制備方法。

背景技術(shù)

作為主要的大氣污染物之一，氮氧化物(NO_X)的排放對人類和環(huán)境造成了較大的危害。NO_X的排放來源主要是燃料燃燒過程和各種工業(yè)生產(chǎn)過程，主要包括燃煤電廠煙氣、工業(yè)鍋爐(爐窯)和汽車尾氣，其中燃煤產(chǎn)生的NO_X約占我國固定源排放總量的70％。

鋼鐵、水泥、冶金、焦化、煤化工、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐等領(lǐng)域是除電力行業(yè)外，煤炭消耗量最大的領(lǐng)域。在火電行業(yè)大氣污染防治達(dá)到一定程度的情況下，鋼鐵、冶金、建材等非電行業(yè)也迅速拉開了提標(biāo)改造的序幕。2019年4月，中國生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》，明確指出了燒結(jié)機(jī)頭煙氣、球團(tuán)焙燒煙氣在基準(zhǔn)含氧量16％條件下，NO_X小時(shí)均值排放濃度＜50mg/m³。意見指出全國新建(含搬遷)鋼鐵項(xiàng)目原則上要達(dá)到超低排放，到2020年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造取得明顯進(jìn)展，力爭60％左右產(chǎn)能完成改造；到2025年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成，全國力爭80％以上產(chǎn)能完成改造。

由于燒結(jié)煙氣自身固有的低溫、高濕度、高粉塵等特性，目前在電力行業(yè)應(yīng)用較多的選擇性催化還原脫硝技術(shù)(SCR)及選擇性非催化還原煙氣脫硝技術(shù)(SNCR)都不適合燒結(jié)煙氣的脫硝處理。Fe(II)EDTA絡(luò)合脫硝作為一種低溫濕法脫硝技術(shù)，可較好地與濕法脫硫裝備進(jìn)行嫁接，最終實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣SO₂、NO_X的達(dá)標(biāo)排放。但在脫硝過程時(shí)煙氣中的O₂會把溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，且EDTA螯合劑的加入會加速氧化反應(yīng)的速度，而Fe(II)EDTA被氧化后形成的Fe(III)EDTA對NO無親和力，造成了絡(luò)合脫硝劑易氧化、失效快及產(chǎn)生沉淀，嚴(yán)重制約著該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。

殷祥男等開展了Fe(II)EDTA脫除NO實(shí)驗(yàn)研究，絡(luò)合溶液的配制只是Fe²⁺與EDTA的互溶，且Fe²⁺/EDTA的摩爾比為3:2，未添加其它物質(zhì)及進(jìn)行其它處理，絡(luò)合液存在吸收容量低、失效快等問題(工業(yè)安全與環(huán)保，2017年第43卷第10期)。

陳碩等采用自制噴淋塔進(jìn)行濕法同時(shí)脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)，在乙二胺四乙酸(EDTA)絡(luò)合亞鐵吸收液及半胱氨酸絡(luò)合亞鐵吸收液的基礎(chǔ)上，研制出復(fù)合吸收液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對于單一絡(luò)合物吸收液，EDTA絡(luò)合亞鐵吸收液的脫硝效果較好，可在70min內(nèi)保持60％以上的NO脫除率，而半胱氨酸絡(luò)合亞鐵吸收液則可長時(shí)間保持較好的脫硫效果，可在180min內(nèi)保持90％以上的SO₂脫除率；復(fù)合吸收液的脫硫脫硝性能較單一絡(luò)合物吸收液有明顯提高，在絡(luò)合物濃度為0.05mol/L、吸收液pH為8、EDTA與半胱氨酸的摩爾比為1∶2、Fe²⁺濃度為0.075mol/L的優(yōu)化條件下，90min內(nèi)的NO脫除率基本保持在70％以上，SO₂脫除率基本達(dá)到100％。通過改進(jìn)，復(fù)合吸收液脫硝性能雖有所提高，但還是沒徹底解決脫硝液吸收容量低、失效快等問題(化工環(huán)保，2017年第37卷第3期)。

綜上所述，目前Fe(II)EDTA絡(luò)合脫硝在溶液自身優(yōu)化改進(jìn)方面的研究較少，未從根本上解決Fe(II)EDTA溶液吸收容量低、傳質(zhì)慢、易氧化、失效快等問題。