[發明專利]一種有機包膜脫硝劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202210101129.6
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114471353A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 徐林;徐高明;丁克鴻;黃杰軍;王建昌;楊樹斌;王再飛;王丹
• 申請（專利權）人: 江蘇揚農化工集團有限公司
• 主分類號: B01J2/00
• 分類號: B01J2/00;B01J2/12;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明提供了一種有機包膜脫硝劑及其制備方法，所述制備方法包括以下步驟：將尿素熔融后造粒成型，得到球狀顆粒；將所得球狀顆粒投入包衣設備中，球狀顆粒均勻轉動后噴入異氰酸酯以及多元醇?顏料混合料進行包膜，得到有機包膜脫硝劑。本發明所述方法在成型顆粒表面以包膜的方式進行表面改性，形成聚氨酯高分子膜，其具有緩釋效果，減少脫硝過程中尿素的無效分解，使其充分用于氮氧化物的還原，提高尿素利用率；所述方法所用包膜原料中還包括顏料，有助于辨別形成的包膜是否完整及均勻，同時顏料中的金屬離子能夠在脫硝反應中起到催化劑的作用，提高脫硝效果；所述方法操作步驟簡單，原料來源廣，設備投資及生產成本低，易于工業化實施。

技術領域

本發明屬于煙氣脫硝技術領域，涉及一種有機包膜脫硝劑及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展及生活水平的提高，燃煤機組也呈增長趨勢，由此導致的大氣污染問題也逐漸加劇，去除燃煤煙氣中的氮氧化物是防止環境污染的重中之重，因此煙氣脫硝技術是目前研究與應用的重點，目前主流的脫硝技術主要有選擇性催化還原(SCR)脫硝和選擇性非催化還原(SNCR)脫硝，前者是指在催化劑的作用下，還原劑與煙氣中的NO_x反應生成無害的氮氣和水，從而去除煙氣中的NO_x，該方法反應溫度低，脫硝效率高，但存在設備投資大、催化劑易失活、價格昂貴等缺點；后者則無需催化劑，但處理溫度較高，脫硝效率偏低。

在上述脫硝工藝中，除了催化劑，還原劑的選擇也是關鍵因素，通常使用的脫硝劑主要是氨，但很多場合并不適合使用氣相脫硝劑，而是需要用到固相脫硝劑，而尿素則是經常選擇的固相脫硝劑之一，由于尿素在溫度較高時不穩定，容易分解，因此需要的添加量較大，損失也較多，因而為控制尿素的用量，需要對其進行改性，以提高其利用率。

CN 107115773A公開了一種改性尿素脫硝劑及其制備方法，所述改性尿素脫硝劑包括尿素、高分子組分、改性組分和增效組分，其質量比分別為100:(0.5～10):(0.1～10.0):(0.001～0.5)，其中高分子組分包括聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種，改性組分包括硬脂酸銨、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、沉淀法碳酸鈣、氧化鎂或沸石中的至少一種，增效組分為負載有金屬硫酸鹽的二氧化硅囊泡；該脫硝劑雖然能夠提高脫硝率，擴展脫硝溫度范圍，但組成及制備過程較為復雜，且未明確各組分之間只是簡單混合，并未明確是否能夠形成包覆等結構，對于尿素自身分解的問題并未有效解決。

CN 108057326A公開了一種緩釋型煙氣脫硝劑的制備方法，該方法以3，3′-二氨基聯苯胺、3，4-二氨基苯甲酸及間苯二甲酸為前驅物，以多聚磷酸為溶劑，在紫外光照射下，低溫催化合成聚苯并咪唑共聚物，再對尿素進行包覆，制備得到具有緩釋功能的煙氣脫硝劑；該方法的重點在于聚苯并咪唑共聚物的制備，對于其如何包覆尿素并未明確介紹。

綜上所述，對于固相脫硝劑的制備與使用，還需要對尿素等固相原料進行改進，使其具備較好的耐熱性，避免其在高溫下的無效分解，以提高其利用率，降低成本。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種有機包膜脫硝劑及其制備方法，所述方法在尿素成型顆粒的表面以包膜的方式進行表面改性，形成聚氨酯高分子薄膜，提高其耐熱性，以有效減緩尿素在脫硝溫度下的無效分解，提高尿素的利用率；同時，在包膜原料中加入顏料，有助于辨別形成的包膜是否完整及均勻，提高脫硝劑的成品率，且顏料中金屬離子可起到催化脫硝反應的作用，提高脫硝效率。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種有機包膜脫硝劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將尿素熔融后造粒成型，得到球狀顆粒；

(2)將步驟(1)得到的球狀顆粒投入包衣設備中，球狀顆粒均勻轉動后噴入異氰酸酯以及多元醇-顏料混合料進行包膜，得到有機包膜脫硝劑。