一种选择性脱硝剂及其脱硝处理工艺与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种选择性脱硝剂及其脱硝处理工艺与系统。该脱硝剂包含质量比为1:0.001‑0.01:0.001‑0.05的酰胺基脱硝活性组份、过氧化物和助剂；其中，酰胺基脱硝活性组份包含质量比为1:0.01‑100的柠檬酸三铵和尿素，助剂为含钠离子的化合物。使用上述脱硝剂的脱硝处理工艺包括：将上述脱硝剂的溶液或粉体，输送到锅炉高温区分散至锅炉烟气中，与烟气中的氮氧化物反应实现脱硝。脱硝系统包括：脱硝剂储存系统、脱硝剂定量输送系统、压缩空气系统、炉前喷射系统。本发明专利技术提供的脱硝工艺技术先进、经济合理，较SNCR、SCR方法有显著优势，具有很好的应用前景。

A Selective Denitrifier and Its Denitrification Process and System

The invention provides a selective denitrifier and a denitrification treatment process and system thereof. The denitrifier contains amido-based denitrification active components, peroxides and additives with a mass ratio of 1:0.001 0.01 0.001 0.05. Among them, amide-based denitrification active components contain triammonium citrate and urea with a mass ratio of 1:0.01 100, and the additives are compounds containing sodium ions. The denitrification process using the denitrifying agent includes: conveying the solution or powder of the denitrifying agent to the high temperature zone of the boiler and dispersing it into the flue gas of the boiler, and reacting with the nitrogen oxides in the flue gas to realize denitrification. The denitrification system includes denitrification agent storage system, denitrification agent quantitative delivery system, compressed air system and pre-furnace injection system. The denitrification technology provided by the invention is advanced, economical and reasonable, has significant advantages over the SNCR and SCR methods, and has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种选择性脱硝剂及其脱硝处理工艺与系统
本专利技术属于脱硝
，涉及一种新型工业烟气脱硝方法，特别涉及一种选择性脱硝剂及其脱硝处理工艺与系统。
技术介绍
SNCR脱硝方法要求反应温度在850℃-1000℃，并且需要足够的反应时间，但是脱硝效率经常在50％以下。SCR催化脱硝技术脱硝效率较高，然而却需要专门的反应器，反应温度虽然与所选用的催化剂有关，但通常在300℃-400℃之间，当锅炉负荷变化率大且经常低负荷运行时，该技术的适应性差，另外也很难满足该技术对温度的要求，更不能多炉配置一套反应器。总之，虽然SCR催化脱硝技术的氮氧化物去除率较高，工艺技术相对成熟，但是SCR工艺不仅投资较高，而且占用空间较大，当空间有限时，难以满足SCR脱硝系统的占地空间要求。因此现阶段应用在锅炉上的脱硝技术并不能应用在导热油炉上，能高效率、低成本、连续性的实现氮氧化物脱除需要研发新型的脱硝工艺。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术目的在于提供一种选择性脱硝剂，该脱硝剂能够实现高效选择性还原(Highefficientselectivereduction，HESR)烟气中的氮氧化物，应用该脱硝剂的脱硝工艺处理可以实现高效率、低成本、连续性的氮氧化物脱除。为达到上述目的，本专利技术提供了一种选择性脱硝剂(简称为HESR脱销剂)，该脱硝剂包含质量比为1:0.001-0.01:0.001-0.05的酰胺基脱硝活性组份、过氧化物和助剂；其中，酰胺基脱硝活性组份包含质量比为1:0.01-100的柠檬酸三铵和尿素，助剂为含钠离子的化合物。在上述选择性脱硝剂中，优选地，柠檬酸三铵和尿素的质量比为1:1-100；更优选地，柠檬酸三铵和尿素的质量比为1:10-100；进一步优选地，柠檬酸三铵和尿素的质量比为1:20-100。在上述选择性脱硝剂中，优选地，助剂为含钠离子的无机化合物；更优选地，助剂为碳酸钠和/或碳酸氢钠等。在上述选择性脱硝剂中，优选地，过氧化物包括二烷基过氧化物、二酰基过氧化物中的一种或两种以上的组合；更优选地，二烷基过氧化物为二叔丁基过氧化物，二酰基过氧化物为过氧丁二酰。本专利技术还提供一种脱硝处理工艺(简称为HESR脱硝技术)，该工艺包括如下步骤：将上述选择性脱硝剂的溶液或粉体，输送到锅炉高温区分散至锅炉烟气中，与锅炉烟气中的氮氧化物发生反应，降低氮氧化物的含量，完成脱硝处理。在上述脱硝处理工艺中，优选地，锅炉高温区为800℃到1200℃的高温区；该高温区通常可以选择炉膛、旋风筒、水平烟道中800℃到1200℃的位置；在进行脱硝处理时可根据需要选择符合条件的一个高温区也可选择符合条件的多个高温区。在上述脱硝处理工艺中，优选地，将上述的选择性脱硝剂的溶液，输送到锅炉高温区分散至锅炉烟气中，与锅炉烟气中的氮氧化物发生反应，降低氮氧化物的含量，完成脱硝处理。在上述脱硝处理工艺中，优选地，选择性脱硝剂的溶液为选择性脱硝剂的水溶液，更优选地，以溶液总质量为基准，溶液中的选择性脱硝剂所占质量百分数大于等于10％；进一步优选地，以溶液总质量为基准，溶液中的选择性脱硝剂所占质量百分数为10-60％。在上述脱硝处理工艺中，优选地，将上述选择性脱硝剂的溶液或粉体，输送到锅炉高温区分散至锅炉烟气中通过包含下述步骤的方式实现：将选择性脱硝剂的溶液或粉体定量输送至与压缩空气的交汇处，利用压缩空气的高速气流将选择性脱硝剂的溶液或粉体输送到锅炉高温区，然后将选择性脱硝剂的溶液或粉体喷射分散至锅炉烟气中，从而实现输送到锅炉高温区分散至锅炉烟气中。使用HESR脱硝技术的关键是采用活性的脱硝剂溶液或粉体(即上述选择性脱硝剂)，主要成分是酰胺基活性组分，其中，酰胺基提供还原氮氧化物的活性位，柠檬酸三铵提供和氮氧化物反应的NH，并配有部分过氧化物将NO转化为NO2，助剂Na离子在高温下进一步经过链式转化产生OH基，激发HESR的脱硝反应链，拓宽了温度窗口，提高脱硝效率，而Na离子自身并没有消耗，利于选择性催化还原氮氧化物。在上述脱硝处理工艺中，酰胺基溶液还原NOx主要的化学反应方程式为：R-OC-NH2→NH3+HNCO(1-1)R-OC-NH2+H2O→NH3+CO2(1-2)NH3+NO+O2→N2+H2O(1-3)NH3+O2→NO+H2O(1-4)HNCO+OH→NCO+H2O(1-5)NCO+NO→N2+CO2(1-6)R-OC-NH2+NO+O2→N2+H2O+CO2(1-7)R-OC-NH2+NO2+O2→N2+H2O+CO2(1-8)其中，R是烷基基团；在上述脱硝处理工艺中，柠檬酸三铵在脱硝反应中提供了和氮氧化物反应的NH，主要的化学反应方程式为：C6H5O7(NH4)3+NO+O2→N2+H2O+CO2(1-9)C6H5O7(NH4)3+NO2+O2→N2+H2O+CO2(1-10)本专利技术还提供一种用以实现上述脱硝处理工艺的脱硝系统(简称为HESR脱销剂脱硝系统)，该系统包括：脱硝剂储存系统、脱硝剂定量输送系统、压缩空气系统、炉前喷射系统；脱硝剂储存系统用于储存脱硝剂的溶液或粉体；脱硝定量剂输送系统一端与脱硝剂储存系统相连、一端与压缩空气系统的出气端相连，脱硝剂定量输送系统用于将脱硝剂储存系统内的脱硝剂的溶液或粉体定量输送至压缩空气系统的出气端；压缩空气系统的出气端与脱硝剂定量输送系统相连后，再与炉前喷射系统相连；压缩空气系统用于提供高速气体，该高速气流将输送至压缩空气系统的出气端的脱硝剂的溶液或粉体输送至炉前喷射系统，经炉前喷射系统的喷射作用，脱硝剂的溶液或粉体分散至锅炉高温区的锅炉烟气内(脱硝剂的气力输送过程)。在上述脱硝系统中，优选地，脱硝剂储存系统为恒温系统；上述恒温系统可以通过蒸汽换热器实现恒温；上述恒温系统可选用密封恒温不锈钢料仓。此优选条件下可以实现脱硝剂溶液恒温存储。在上述脱硝系统中，优选地，脱硝剂定量输送系统包含计量泵。该计量泵用于实现定量输送脱硝剂储存系统中储存的脱硝剂的溶液或粉体，特别是定量输送脱硝剂的溶液。在上述脱硝系统中，脱硝剂定量输送系统的设置应充分满足锅炉运行状况，较佳状态下考虑100％的备用余量即一备一用。在上述脱硝系统中，优选地，炉前喷射系统包含至少一个喷枪。更优选地，喷枪上的脱硝剂溶液和空气的进口选用快速接头连接，连接喷枪的管路可选用软管。所选用的喷枪能承受反应温度窗口区域的最高温度，而不产生任何损坏。在上述脱硝系统中，优选地，该系统还包括电气控制系统，用以控制脱硝系统中的电气设备；更优选地，电气控制系统为自控PLC系统。在上述脱硝系统中，压缩空气系统可以通过空气压缩机例如超静空气压缩机和/或罗杆空气压缩机(例如罗茨风机)进行空气压缩；较佳地，该系统配有变频器；该系统提供的风量风压能够满足脱硝剂溶液的气力输送过程。利用上述脱硝系统进行脱硝处理时，脱硝剂储存系统较佳控温在30℃-80℃之间。该温度更有利于脱硝剂溶液或粉体的保存、更有利于保障上述脱硝处理工艺的进行。利用上述脱硝系统进行脱硝处理时，可以通过调节脱硝剂定量输送系统地输送流量从而控制炉前喷射系统的喷射流量。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的选择性脱硝剂可以实现酰胺基提供还原氮氧化物的活性位，柠檬酸三铵提供和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选择性脱硝剂，其中，该脱硝剂包含质量比为1:0.001‑0.01:0.001‑0.05的酰胺基脱硝活性组份、过氧化物和助剂；所述酰胺基脱硝活性组份包含质量比为1:0.01‑100的柠檬酸三铵和尿素；所述助剂为含钠离子的化合物。

【技术特征摘要】
1.一种选择性脱硝剂，其中，该脱硝剂包含质量比为1:0.001-0.01:0.001-0.05的酰胺基脱硝活性组份、过氧化物和助剂；所述酰胺基脱硝活性组份包含质量比为1:0.01-100的柠檬酸三铵和尿素；所述助剂为含钠离子的化合物。2.根据权利要求1所述的脱硝剂，其中，所述酰胺基脱硝活性组份、所述过氧化物和所述助剂的质量比为1:0.005-0.01:0.005-0.05。3.根据权利要求1所述的脱硝剂，其中，柠檬酸三铵和尿素的质量比为1:1-100；优选地，柠檬酸三铵和尿素的质量比为1:10-100；更优选地，柠檬酸三铵和尿素的质量比为1:20-100。4.根据权利要求1所述的脱硝剂，其中，所述助剂为含钠离子的无机化合物；优选地，所述助剂为碳酸钠和/或碳酸氢钠。5.根据权利要求1所述的脱硝剂，其中，所述过氧化物包括二烷基过氧化物、二酰基过氧化物中的一种或两种以上的组合；优选地，所述二烷基过氧化物为二叔丁基过氧化物；优选地，所述二酰基过氧化物为过氧丁二酰。6.一种脱硝处理工艺，其中，该工艺包括如下步骤：将权利要求1-5任一项所述的选择性脱硝剂的溶液或粉体，输送到锅炉高温区分散至锅炉烟气中，与锅炉烟气中的氮氧化物发生反应，降低氮氧化物的含量，完成脱硝处理；优选地，将权利要求1-5任一项所述的选择性脱硝剂的溶液，输送到锅炉高温区分散至锅炉烟气中，与锅炉烟气中的氮氧化物发生反应，降低氮氧化物的含量，完成脱硝处理；优选地，所述溶液为水溶液，更优选地，以溶液总质量为基准，溶液中的选择性脱硝剂所占质量百分数大于等于10％；进一步优选地，以溶液总质量为基准，溶液中的选择性脱硝剂所占质量百分数为10-60％。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坚，赵京尘，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11