燃煤电厂用除尘脱硝活性剂及制备方法、使用方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种燃煤电厂用除尘脱硝活性剂，包括以下原料制成：十二烷基苯磺酸钠溶液，快速渗透剂T溶液，氯化钠溶液，十二醇溶液，余量为自来水；或者，包括以下原料制成：烷基糖苷，快速渗透剂T溶液，氯化钠溶液，十二醇溶液，余量为自来水。本发明专利技术还公开了燃煤电厂用除尘脱硝活性剂的制备方法、采用燃煤电厂用除尘脱硝活性剂除尘的使用方法和应用该燃煤电厂用除尘脱硝活性剂再生脱硝催化剂的方法。本发明专利技术除尘脱硝活性剂不仅能用于对燃煤电厂烟气进行除尘，除尘效率高，使用成本低；还能使失活的脱硝催化剂再生，以延长脱硝催化剂的使用寿命，对降低SCR系统的运行费用具有重要意义。

Dust removal and denitrification active agent for coal-fired power plant and preparation method, application method and application thereof

The invention discloses a kind of dedusting and denitrification active agent for coal-fired power plants, including the following raw materials: Twelve alkyl benzene sulfonate solution, fast permeator T solution, Sodium Chloride Solution, twelve alcohol solution, waste water, or the following raw materials: alkyl glucoside, rapid osmotic agent T solution, Sodium Chloride Solution, Twelve alcohol solution, the remainder is tap water. The invention also discloses a preparation method for the dedusting and denitrification active agent used in a coal-fired power plant, a method for the use of dust removing and denitrification agent used in a coal-fired power plant and the application of the dedusting and denitrification active agent to regenerate the denitrification catalyst in the coal-fired power plant. The dedusting and denitrification active agent can not only be used to dust the flue gas of coal-fired power plants, but also have high efficiency and low cost. It can also regenerate the deactivated denitrification catalyst and prolong the service life of the denitrification catalyst. It is of great significance to reduce the operating cost of the SCR system.

【技术实现步骤摘要】
燃煤电厂用除尘脱硝活性剂及制备方法、使用方法和应用
本专利技术属于除尘及脱硝催化剂再生
，具体涉及一种燃煤电厂用除尘脱硝活性剂及制备方法、使用方法和应用。
技术介绍
煤炭产业是发展中国家国民经济快速发展的重要支撑产业，我国是世界上最大的发展中国家，也是产煤及用煤大国。2015年原煤产量达37.5亿吨，在世界煤炭生产总量中约占47％；消费总量达39.65亿吨，在世界煤炭消费总量中约占50％，在一次能源生产和消费结构中分别占70％和65％左右。根据中国科学院预测，按目前的能源需求量计算，我国在2030年煤炭消费总量将超过45亿吨。而且，在未来相当长的时间内，我国的能源将还是以煤炭为主，并且煤炭的开采量也会继续增加。火力发电是煤炭的主要利用方式，但煤炭燃烧过程中会排放大量的污染物，如SO2、NOX、PM5等，不但会对人体健康和生态环境产生危害，而且还会成为制约我国经济发展的主要因素之一，因此，需要对燃煤电厂烟气中的污染物进行严格控制。近几年，随着我国北方雾霾天气频频出现，颗粒物的排放受到广泛关注，2011年环保部颁布了最新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)[3]，严格规定了燃煤烟气中颗粒物的排放浓度限值为30mg/m3，重点地区不超过20mg/m3。为了应对越来越严重的颗粒物污染问题，2015年环境保护部还发布了《关于印发<全国实施燃煤电厂超低排放和节能改造方案>的通知》(环发[2015]164号)，要求全国在2020年前实现燃煤烟气颗粒物的超低排放，烟尘的排放浓度低于10mg/m3。在国家燃煤电厂超低排放电价支持政策的鼓励下，部分省市甚至提出了更加严格的排放标准，燃煤烟气颗粒物的浓度不高于5mg/m3。微细颗粒物的存在不仅会危害人们的身体健康，引发呼吸道疾病，而且还会对生态环境产生危害。随着雾霾天气越来越严重，人们保护环境的意识在不断增强。因此，采取方法解决燃煤烟气的颗粒物超标排放，将颗粒物的浓度降低到最小，已成为我国现在急需解决的环境问题。对于除尘方面，目前国内外燃煤电厂的除尘装置主要是静电除尘器和袋式除尘器。其中，静电除尘器是利用颗粒荷电原理来降尘，具有处理烟气量大、运行成本低、可靠性高等优点，一直是国内外燃煤电厂最主要的烟气颗粒物控制方式。但是，静电除尘器容易受到飞灰比电阻的影响，对于颗粒粒径在0.1μm～2.5μm的细小颗粒物处理效率较低。袋式除尘器是利用颗粒间的有效碰撞实现降尘，具有高达99％的除尘率，对于细小颗粒也有非常高的除尘效率。但是，袋式除尘器有温度限制、压损大、对烟气成分敏感、运行成本高等缺点。现在国外有燃煤电厂使用湿式静电除尘器来实现烟气中颗粒物的超低排放，湿式静电除尘器采用喷淋系统冲走极板上的积尘，取代的最初振打清灰方式，使其不受飞灰比电阻的影响，但其存在成本高、颗粒物去除效率不稳定、偏离设计值等缺点。国内许多燃煤电厂由于资金短缺，场地有限且无法改造，以现有的设备和工艺无法达到对烟气颗粒物的超低排放。针对这种情况，可以尝试通过表面活性剂对粉尘的润湿性实现燃煤烟气颗粒物的超低排放。荷兰已研制出一种新型降尘剂，可以在静电除尘器后喷洒这种新型降尘剂降低颗粒物的浓度，来实现燃煤电厂烟气颗粒物的超低排放。但是，荷兰研制的新型降尘剂合成成本高，无法实现大规模工业化。另外，硫氧化物和氮氧化物是目前大气中的主要污染物，随着硫氧化物污染得到较好的控制，氮氧化物污染必将成为今后一段时间我国环境污染控制的主要方向。燃煤电厂是人为产生氮氧化物污染的主要来源之一，控制燃煤电厂氮氧化物的排放关系到氮氧化物污染治理的全局。选择性催化还原法(SCR)是目前公认的控制燃煤电厂氮氧化物排放最有效的方法。该法具有效率高、选择性好、运行稳定可靠等优点。目前，SCR脱硝技术在国内正处于起步阶段，主要以引进吸收国外的相关技术为主。在SCR系统中催化剂是核心，通常占到初期投资的30％～50％。国内SCR系统使用的催化剂几乎全部靠从国外进口，由于容易堵塞和中毒，催化剂在使用过程中失去活性在所难免；出于降低成本的目的，失去活性之后的催化剂通常会进行再生以便再次使用。而国内再生SCR催化剂的厂家较少，且价格昂贵，若将催化剂全部进行失活再生处理，则会影响SCR系统的正常运行。在NOX控制技术中，SCR脱硝是目前技术最为成熟、应用最为广泛的一种方法，美国、日本、欧洲等发达国家和地区的电厂基本上都是采用该技术。与其他脱硝技术相比，SCR脱硝的优势在于：脱硝效率高，运行稳定可靠，装置结构简单，便于维护，而且没有副产物，不会造成二次污染等。SCR脱硝的反应机理主要是NH3在一定温度和催化剂的作用下，有选择性地将烟气中的NOX还原成N2和H2O。使用催化剂的目的是为了将反应温度降低到150℃～450℃之间，反应方程式如下：4N0+4NH3+O2→4N2+6H20；(1)NO+NO2+2NH3→2N2+3H20；(2)6NO2+8NH3→7N2+12H20；(3)在典型燃煤烟气NOX中，NO占95％，NO占50％。反应方程式(1)是整个反应过程中的主反应，所以，在NH3和NO的摩尔比接近1：1时，可以得到高达90％以上的NOX脱除率。在SCR系统运行过程中，引起催化剂失活的原因主要有：飞灰引起的催化剂堵塞、烧结、催化剂中毒及硫酸盐引起的堵塞。(1)飞灰引起的催化剂堵塞燃烧产生的粗糙灰粒随烟气直接漂浮至催化剂表面，而细小灰粒在层流状态下先聚集于SCR反应器的上游部位，当聚集到一定程度后就会掉落到催化剂表面。由此，聚集在催化剂表面的飞灰就会越来越多，最终形成搭桥造成催化剂的堵塞，这就是飞灰引起催化剂堵塞的机理。(2)烧结催化剂的载体TiO2的晶型是钙钛矿型，烧结温度长期超过450℃就会转变成金红石型，导致晶体的粒径增大，孔容和孔径减小，使催化剂活性位数减少，从而降低催化剂活性。(3)催化剂中毒催化剂中毒是造成催化剂失活的主要原因，烟气中的碱金属，如Na和K；碱土金属，如Ca和Mg；重金属如As、He、Pb等可以导致钒系SCR脱硝催化剂中毒。碱金属主要是钠、钾等，在反应过程中，碱金属将和催化剂活性成分V2O5的活性酸性位点结合，占据活性位点影响还原剂NH3的吸附，降低了催化剂表面NH3的吸附量从而导致催化剂失活。碱土金属氧化物主要是CaO，其毒性虽小及碱金属，但是碱土金属氧化物在催化剂表面发生沉积并进一步发生反应而造成孔结构堵塞。CaO除了会在催化剂表面沉积造成催化剂堵塞之外，也会引起催化剂的中毒。这是因为CaO本身也是含有碱性的物质，只是碱性稍低些，因此CaO成为催化剂中毒的次要原因。另外，CaO与催化剂表面的酸位之间的反应属于固固反应，反应速率较慢，所以一般认为单纯CaO的碱性使得催化剂酸性下降并不会造成催化剂活性的大幅下降。水蒸气的凝结会加快碱金属中毒，因为在水溶性状态下，碱金属离子有很强的流动性，能进入到催化剂的内部。对于整体式蜂窝状催化剂来说，由于碱金属离子的流动性可以被整体式载体材料所稀释，所以能降低失活速率，从而延长使用寿命，而非整体式板式和波纹板式催化剂在这方面就显然比较欠缺，所以对于不同种类的催化剂，在同样的条件下，碱金属中毒的情况也是不同的。在碱金属中引起催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤电厂用除尘脱硝活性剂，其特征在于，包括以下体积百分比的原料：十二烷基苯磺酸钠溶液8％～15％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.15％，氯化钠溶液8％～15％，十二醇溶液1.2％～2.5％，余量为自来水；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量浓度为0.4％～0.8％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～15％；或者，包括以下体积百分比的原料：烷基糖苷0.08％～0.15％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.15％，氯化钠溶液8％～15％，十二醇溶液1.2％～2.5％，余量为自来水；所述烷基糖苷的质量浓度为60％～75％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～15％。

【技术特征摘要】
1.一种燃煤电厂用除尘脱硝活性剂，其特征在于，包括以下体积百分比的原料：十二烷基苯磺酸钠溶液8％～15％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.15％，氯化钠溶液8％～15％，十二醇溶液1.2％～2.5％，余量为自来水；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量浓度为0.4％～0.8％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～15％；或者，包括以下体积百分比的原料：烷基糖苷0.08％～0.15％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.15％，氯化钠溶液8％～15％，十二醇溶液1.2％～2.5％，余量为自来水；所述烷基糖苷的质量浓度为60％～75％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～15％。2.根据权利要求1所述的燃煤电厂用除尘脱硝活性剂，其特征在于：所述十二烷基苯磺酸钠溶液8％～12％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.1％，氯化钠溶液8％～12％，十二醇溶液1.6％～2％，余量为自来水；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量浓度为0.5％～0.7％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～12％；所述烷基糖苷0.08％～0.12％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.1％，氯化钠溶液8％～12％，十二醇溶液1.6％～2％，余量为自来水；所述烷基糖苷的质量浓度为65％～75％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～12％。3.根据权利要求2所述的燃煤电厂用除尘脱硝活性剂，其特征在于：所述十二烷基苯磺酸钠溶液10％，快速渗透剂T溶液0.06％，氯化钠溶液10％，十二醇溶液1.8％，余量为自来水；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量浓度为0.6％，所述氯化钠溶液的质量浓度为10％；所述烷基糖苷0.1％，快速渗透剂T溶液0.06％，氯化钠溶液10％，十二醇溶液1.8％，余量为自来水；所述烷基糖苷的质量浓度为70％，所述氯化钠溶液的质量浓度为10％。4.根据权利要求1所述的燃煤电厂用除尘脱硝活性剂，其特征在于：所述燃煤电厂用除尘脱硝剂还包括体积百分比为0.2％～0.8％的有机硅烷、体积百分比为8％～12％的铜缓蚀剂BTA、体积百分比为8％～12％的硅酸钠溶液和体积百分比为8％～12％的聚丙烯酰胺溶液，所述铜缓蚀剂BTA的质量浓度为1％～6％，所述硅酸钠溶液的质量浓度为8％～12％，所述聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为1.2％～1.8％。5.根据权利要求4所述的燃煤电厂用除尘脱硝活性剂，其特征在于：所述有机硅烷的体积百分比为0.5％，铜缓蚀剂BTA的体积百分比为10％，硅酸钠溶液的体积百分比为10％，聚丙烯酰胺溶液的体积百分比为10％；所述铜缓蚀剂BTA的质量浓度为3％，所述硅酸钠溶液的质量浓度为10％，所述聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为1.5％。6.根据权利要求1或4所述的燃煤电厂用除尘脱硝活性剂的制备方法，其特征在于，以制备1000mL燃煤电厂用除尘脱硝活性剂计，当燃煤电厂用除尘脱硝活性剂由以下体积百分比的原料制成时：十二烷基苯磺酸钠溶液8％～15％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.15％，氯化钠溶液8％～15％，十二醇溶液1.2％～2.5％，余量为自来水；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量浓度为0.4％～0.8％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～15％；采用第一种方法进行制备，包括以下步骤：步骤一、在20℃～30℃的常温条件下，量取质量浓度为0.4％～0.8％的十二烷基苯磺酸钠溶液80mL～150mL，倒入1000mL烧杯中；步骤二、量取快速渗透剂T溶液0.4mL～1.5mL，在量取的快速渗透剂T溶液中加入35mL～60mL自来水稀释，并将稀释后的快速渗透剂T溶液倒入上述烧杯中，震荡烧杯至溶液均匀混合；步骤三、量取质量浓度为8％～15％的氯化钠溶液80mL～150mL，倒入上述烧杯中，震荡烧杯至溶液均匀混合；步骤四、量取十二醇溶液12mL～25mL，加入35mL～60mL自来水稀释，并将稀释后的十二醇溶液倒入上述烧杯中，震荡烧杯至溶液均匀混合；步骤五、在上述烧杯中添加自来水至1000mL刻度线，震荡烧杯至溶液均匀混合，即可得到燃煤电厂用除尘脱硝活性剂；当燃煤电厂用除尘脱硝活性剂由以下体积百分比的原料制成时：烷基糖苷0.08％～0.15％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.15％，氯化钠溶液8％～15％，十二醇溶液1.2％～2.5％，余量为自来水；所述烷基糖苷的质量浓度为60％～75％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～15％；采用第二种方法进行制备，包括以下步骤：步骤一、在20℃～30℃的常温条件下，量取质量浓度为60％～75％的烷基糖苷0.8mL～1.5mL，倒入1000mL烧杯中；步骤二、量取快速渗透剂T溶液0.4mL～1.5mL，在量取的快速渗透剂T溶液中加入35mL～60mL自来水稀释，并将稀释后的快速渗透剂T溶液倒入上述烧杯中，震荡烧杯至溶液均匀混合；步骤三、量取质量浓度为8％～15％的氯化钠溶液80mL～150mL，倒入上述烧杯中，震荡烧杯至溶液均匀混合；步骤四、量取十二醇溶液12mL～25mL，加入35mL～60mL自来水稀释，并将稀释后的十二醇溶液倒入上述烧杯中，震荡烧杯至溶液均匀混合；步骤五、在上述烧杯中添加自来水至1000mL刻度线，震荡烧杯至溶液均匀混合，即可得到燃煤电厂用除尘脱硝活性剂；当燃煤电厂用除尘脱硝活性剂由以下体积百分比的原料制成时：十二烷基苯磺酸钠溶液8％～15％，快速渗透剂T溶液0.04％～0.15％，氯化钠溶液8％～15％，十二醇溶液1.2％～2.5％，有机硅烷0.2％～0.8％，铜缓蚀剂BTA8％～12％，硅酸钠溶液8％～12％，聚丙烯酰胺溶液8％～12％，余量为自来水；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的质量浓度为0.4％～0.8％，所述氯化钠溶液的质量浓度为8％～15％，所述铜缓蚀剂BTA的质量浓度为1％～6％，所述硅酸钠溶液的质量浓度为8％～12％，所述聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为1.2％～1.8％；采用第三种方法进行制备，包括以下步骤：步骤一、在20℃～30℃的常温条件下，量取质量浓度为0.4％～0.8％的十二烷基苯磺酸钠溶液80mL～150mL，倒入1000mL烧杯中；步骤二、量取快速渗透剂T溶液0.4mL～1.5mL，在量取的快速渗透剂T溶液中加入35mL～60mL自来水稀释，并将稀释后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，文欣，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61