烟气脱硫脱硝剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种烟气脱硫脱硝剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的烟气脱硫脱硝剂包含如下组分：纳米氧化钙70～96重量份、纳米三氧化二铁2～15重量份和纳米二氧化硅2～15重量份。本发明专利技术的烟气脱硫脱硝剂的反应速度快，反应效果好。

Flue gas desulfurization and denitrification agent and its preparation and Application

The invention discloses a kind of flue gas desulphurization and denitrification agent and its preparation method and application. The invention of the flue gas desulfurization denitration agent comprises the following components: nano calcium oxide, 70 to 96 parts by weight of 2 to 15 parts by weight of nano ferric oxide nano silica and 2 to 15 parts by weight. The gas desulfurization and denitrification agent of the invention has fast reaction speed and good reaction effect.

【技术实现步骤摘要】
烟气脱硫脱硝剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种烟气脱硫脱硝剂及其制备方法和应用。
技术介绍
工业生产中，如燃煤电厂、钢铁厂、冶炼厂等，排放出的烟气中常含有一定量SO2和NOx。这些工业废气中的SO2和NOx与空气中的水反应生成的硫酸、亚硫酸、硝酸和亚硝酸，这些是酸雨的主要成分。酸雨对生态环境和农作物极具危害。在人们环保意识越来越强烈和环保要求越来越严格的今天，如何有效降低SO2和NOx的排放，成为越来越迫切的问题。在现有脱硫脱硝剂中，更多的是单一的脱硫或者脱硝。例如，当前国内外广泛应用的脱硫脱硝一体化技术主要是湿式烟气脱硫和选择性催化还原脱硝的结合，但是该技术存在设备投资大，催化剂昂贵且使用寿命短，同时存在氨泄漏，设备易腐蚀，造成二次污染等问题。因此，需要开发一种能够同时有效脱硫、脱硝的烟气脱硫脱硝剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烟气脱硫脱硝剂，其可以实现烟气的同时脱硫脱硝，并且使用方便。本专利技术的另一个目的在于提供上述脱硫脱硝剂的制备方法，其工艺简单，可以规模化生产。本专利技术的再一目的在于提供上述烟气脱硫脱硝剂的应用。本专利技术提供一种烟气脱硫脱硝剂，基于100重量份脱硫脱硝剂，其包含如下组分：纳米氧化钙70～96重量份、纳米三氧化二铁2～15重量份和纳米二氧化硅2～15重量份。根据本专利技术的烟气脱硫脱硝剂，优选地，包含如下组分：纳米氧化钙80～90重量份、纳米三氧化二铁5～10重量份和纳米二氧化硅5～10重量份。根据本专利技术的烟气脱硫脱硝剂，优选地，所述纳米氧化钙、纳米二氧化硅和纳米三氧化二铁的粒径为5～100nm。根据本专利技术的烟气脱硫脱硝剂，优选地，所述烟气脱硫脱硝剂还包括粘结剂，所述粘结剂选自乳酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉、氧化铝、田青粉中的至少一种。根据本专利技术的烟气脱硫脱硝剂，优选地，所述烟气脱硫脱硝剂为颗粒状、蜂窝状或平板状。本专利技术还提供上述烟气脱硫脱硝剂的制备方法，包括如下步骤：1)将包括纳米氧化钙、纳米三氧化二铁和纳米二氧化硅的物料混合均匀，得到固体混合物；2)将所述混合物与水混合均匀，得到半干混合物；3)将所述半干混合物制成烟气脱硫脱硝剂。根据本专利技术的制备方法，优选地，所述烟气脱硫脱硝剂为颗粒状，其选自片状颗粒、球状颗粒或柱状颗粒；所述片状颗粒的厚度为5～10mm，且直径为10～25mm；所述柱状颗粒的直径为1～3mm，且长度为3～8mm；所述球状颗粒的直径为2～5mm。根据本专利技术的制备方法，优选地，所述烟气脱硫脱硝剂为蜂窝状；其中，蜂窝孔的孔径为4.5～7.5mm，蜂窝孔的密度为800～1200个/m2，且所述烟气脱硫脱硝剂的长度为700～1500mm。根据本专利技术的制备方法，优选地，所述烟气脱硫脱硝剂为平板状；将所述半干混合物涂覆在片状基材表面上，然后经过褶皱和裁剪制成单板，将所述单板组装成平板状烟气脱硫脱硝剂；所述单板的高度为400～800mm，宽度为400～550mm，厚度为0.5～1.0mm，且相邻两个单板之间的间距为5～9mm。本专利技术也提供上述烟气脱硫脱硝剂在烟气脱硫脱硝中的应用，将所述烟气脱硫脱硝剂设置于烟气通道中；在所述烟气通道中，烟气流速为3～8m/s，烟气温度为200～500℃，且含氧量为3～8vol％。本专利技术的烟气脱硫脱硝剂通过纳米氧化钙、纳米三氧化二铁和纳米二氧化硅之间的协同作用，利用纳米材料表面活性高的特点，烟气脱硫脱硝反应速度快，反应效果好。在本专利技术优选的实施方式中，制备特定形状的烟气脱硫脱硝剂，适宜应用于不同的烟气通道环境，从而更好地发挥烟气治理效果。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。<烟气脱硫脱硝剂>基于100重量份脱硫脱硝剂，本专利技术的烟气脱硫脱硝剂包含如下组分：纳米氧化钙70～96重量份、纳米三氧化二铁2～15重量份和纳米二氧化硅2～15重量份。优选地，包含如下组分：纳米氧化钙80～90重量份、纳米三氧化二铁5～10重量份和纳米二氧化硅5～10重量份。纳米氧化钙、纳米二氧化硅和纳米氧化铁的粒径可以为5～100nm，优选为10～90nm。根据本专利技术的一个实施方式，所述烟气脱硫脱硝剂仅由如下组分组成：纳米氧化钙70～96重量份、纳米三氧化二铁2～15重量份和纳米二氧化硅2～15重量份。根据本专利技术的另一个实施方式，所述烟气脱硫脱硝剂还包括粘结剂，其用于将所述纳米氧化钙、纳米三氧化二铁和纳米二氧化硅粘结在一起，从而便于应用。所述粘结剂可以选自乳酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉、氧化铝、田青粉中的至少一种；优选为羧甲基纤维素或淀粉。本专利技术中，所述粘结剂的重量占所述烟气脱硫脱硝剂的1～10wt％。烟气脱硫脱硝剂还可以包括纤维，例如玻璃纤维，从而改善脱硫脱硝剂的抗拉伸性能。本专利技术的烟气脱硫脱硝剂可以为颗粒状、蜂窝状或平板状；优选为蜂窝状或平板状。这样便于改善脱硫脱硝效果。本专利技术中，纳米氧化钙粒子表面与烟气中的SO2通过气-固相反应生成亚硫酸钙和硫酸钙，达到去除SO2的目的。纳米三氧化二铁粒子处于中高温(200～350℃)时能够有效催化氧化NO从而生成NO2，NO2更有利于被纳米氧化钙吸收，从而除去氮氧化物。纳米二氧化硅作为添加剂，能够使脱硫脱硝剂在较宽的温度窗口下具有较高的催化活性；同时纳米二氧化硅和纳米氧化钙之间形成胶凝作用，能够提高脱硫脱硝剂的机械性能。通过三种氧化物之间的协同作用，并利用纳米材料表面活性高特点，从而对烟气进行同时脱硫脱硝。<制备方法>本专利技术烟气脱硫脱硝剂可以采用如下方法制备：将纳米氧化钙、纳米二氧化硅和纳米三氧化二铁混合均匀，从而得到所述烟气脱硫脱硝剂。根据本专利技术的一个实施方式，所述制备方法包括如下步骤：1)将包括纳米氧化钙、纳米三氧化二铁和纳米二氧化硅的物料混合均匀，得到固体混合物；2)将所述固体混合物与水混合均匀，得到半干混合物；3)将所述半干混合物制成烟气脱硫脱硝剂。进一步地，将所述半干混合物成型，在180～190℃的条件下、0.8～1.5MPa的环境中进行蒸压养护，然后在100～120℃下烘干，从而形成烟气脱硫脱硝剂。本专利技术的步骤(1)中，所述物料还可以包括粘结剂，从而有利于后续的成型步骤。本专利技术的步骤(3)中，烟气脱硫脱硝剂可以为颗粒状、蜂窝状或平板状；优选为蜂窝状或平板状。根据本专利技术的一个实施方式，烟气脱硫脱硝剂为颗粒状。其可以为片状颗粒、球状颗粒或柱状颗粒中的至少一种。所述片状颗粒的厚度为5～10mm，直径为10～25mm。所述片状颗粒可以采用旋转式压片机或者单冲压片机制备。所述柱状颗粒的直径范围为1～3mm，长度为3～8mm；优选地，所述柱状颗粒的直径范围为1～2mm，长度为2～5mm；更优选地，所述柱状颗粒的直径为1.5mm，长度为3mm。所述柱状颗粒可以采用单螺杆挤条机、双螺杆挤条机或者液压型挤条机制备制成长条状，然后切割成一定长度的柱状颗粒。所述球状颗粒的直径范围为2～5mm。所述球状颗粒可以首先采用单螺杆挤条机、双螺杆挤条机或者液压型挤条机制备制成长条状，切割至直径与长度基本相等，然后再经整形造粒机加工制成。根据本专利技术的另一个实施方式，烟气脱硫脱硝剂为蜂窝状。蜂窝孔的孔径可以为4.5～7.5mm，更优选为5～6.5mm，再优选为5.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硫脱硝剂，其特征在于，基于100重量份脱硫脱硝剂，其包含如下组分：纳米氧化钙70～96重量份、纳米三氧化二铁2～15重量份和纳米二氧化硅2～15重量份。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫脱硝剂，其特征在于，基于100重量份脱硫脱硝剂，其包含如下组分：纳米氧化钙70～96重量份、纳米三氧化二铁2～15重量份和纳米二氧化硅2～15重量份。2.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝剂，其特征在于，包含如下组分：纳米氧化钙80～90重量份、纳米三氧化二铁5～10重量份和纳米二氧化硅5～10重量份。3.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝剂，其特征在于，所述纳米氧化钙、纳米二氧化硅和纳米三氧化二铁的粒径为5～100nm。4.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝剂，其特征在于，所述烟气脱硫脱硝剂还包括粘结剂，所述粘结剂选自乳酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉、氧化铝、田青粉中的至少一种。5.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝剂，其特征在于，所述烟气脱硫脱硝剂为颗粒状、蜂窝状或平板状。6.根据权利要求1～5任一项所述的烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将包括纳米氧化钙、纳米三氧化二铁和纳米二氧化硅的物料混合均匀，得到固体混合物；2)将所述固体混合物与水混合均匀，得到半干混合物；3)将所述半干混合物制成烟气脱硫脱硝剂。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：中晶蓝实业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11