本發明涉及一種用于鍋爐氣或煙氣脫硝的高分子脫硝劑。
背景技術:
目前,脫硝是我國大氣環保技術的重點領域,從技術可靠性、脫硝效率、維護成本等因素,被大規模工業應用的是選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法,然而這兩種方法都須要大量的脫硝劑。從脫硝劑角度,如何即能保持高的脫硝率,又盡可能降低廢脫硝劑的環境負擔性則是開發高性能脫硝劑的熱點。文獻報道的典型脫硝劑有:采用工業廢碳可以實現脫硝率高達95%~99%(田乃秋,孟菊英,徐寧等人,利用工業廢炭制成脫硝劑治理氮氧化物的試驗研究,環境保護科學,1997,23(3):4-5,14),但采用這種脫硝技術須要充足的碳源。采用共沉淀法制備的鐵錳鈰復合金屬氧化物作為催化劑,能在較低溫度條件下實現較高的脫硝率(>90%),雖然這種脫硝劑可以在較低的工作溫度范圍(250~450℃),但這種脫硝劑較為耗費資源。作為典型的選擇性非催化環境法脫硝劑有液氨,氨水,尿素。然而,液氨在儲藏方面須要高壓設備,且毒性較高。對于氨水,其優點是運行費用低,但運輸成本較高。尿素在安全性,儲運方面具有明顯優勢。但是其成本較高。因此,降低成本是推廣尿素脫硝劑的關鍵。
通常,高分子脫硝工藝是將粉體狀高分子脫硝劑噴射到最佳溫區的煙氣,實現較高的脫硝率目的。高分子脫硝工藝的優點包括:設備占地面積小、結構簡單、維護和檢修成本較低、設備噪音小、運行穩定。因而是目前的開發脫硝劑的熱點。
本專利針對采用以聚丙烯酸、聚烷基丙烯酸、聚丙烯酰胺、以及丙烯酸/烷基丙烯酸/丙烯酰胺任意兩種或者三種共聚而成的增效聚合物,與銨/胺源復合形成高效率的高分子脫硝劑。原料來源方便易得,提高了脫硝率,降低了物料成本。基于高分子脫硝工藝,可望實現綜合成本低,設備簡單的脫硝技術體系。這種技術具有廣泛的應用前景。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種高分子脫硝劑。本發明所采取的技術方案是:
一種用于高溫氣體硝工藝的高分子脫硝劑,(1)以銨鹽或者有機胺中的至少一種化合物作為銨/胺源,這種銨/胺源的質量份為30.0~99.0份,組合物由以下原料組成:氯化銨,硫酸銨,醋酸銨,碳酸銨,碳酸氫銨,尿素,三聚氰胺,苯代三聚氰胺中的至少一種;(2)以聚丙烯酸鹽類和或聚甲基丙烯酸鹽類聚合物和或丙烯酰胺-丙烯酸鹽共聚交聯物作為增效聚合物,在脫硝劑中為70.0~1.0質量份;(3)其他組分(硬脂酸銨,硬脂酸鎂,防霉劑,沉淀法碳酸鈣,氧化鎂,沸石中的至少一種),其加入量為0~10.0質量份;(4)這種脫硝劑性能優越,原料來源/制備方便。
其制備方法為:先通過聚合反應制備增效聚合物,然后將上述的銨鹽或者有機胺按照質量份為30.0~99.0份與質量份為70.0~1.0的增效聚合物進行復配,通過高速攪拌機進行混合,反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。
聚丙烯酸鹽類聚合物,聚丙烯酰胺類聚合物,丙烯酰胺-丙烯酸鹽共聚交聯物是指含有式1和/或式2和或式3結構單元的三維網絡狀增效聚合物。其制備可以按照,但不限于如下方法:
制備聚丙烯酸鹽類和或者聚甲基丙烯酸鹽類或者聚丙烯酰胺類高增效聚合物。將α質量份蒸餾水和β質量份的堿(氫氧化鈉,氫氧化鉀,氨水中的一種或者多種)加入反應釜,形成堿溶液;在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下條件下,將(丙烯酸和或甲基丙烯酸)和或者丙烯酰胺類(丙烯酰胺和或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀和或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉和或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸銨)單體按照質量份為100.0(其中式3所述結構在加成前對應單體占總單體質量百分含量的0~40.0%),加入反應釜中,根據須要將決定是否加入高分子充填劑,若加入則在此步驟中加入γ質量份的高分子充填劑。攪拌均勻后,向反應釜中加入δ質量份的引發劑和τ質量份的交聯劑。若有必要加入一定質量份的乙醇作為分散劑。在回流條件下,將反應釜升溫至50~90℃,攪拌30~420分鐘,冷卻后去除產物,經烘干,粉碎,過500目篩制得增效聚合物。合成反應的投料的配比范圍是:
100.00≤α≤1000.00,α代表合成體系中水的質量份。因為氨水代入的水不計算在內。
0≤β≤42.9,β代表堿的質量份,其中氨水按照質量百分比濃度為28.0%計算。
0≤γ≤30.0,γ代表高分子充填劑的質量份。
0.029≤δ≤0.100,δ代表引發劑的質量份。
0.011≤τ≤20.000,τ代表交聯劑的質量份。
或者也可以將上面反應改為:在反應釜中加入ε質量份的非極性溶劑、ζ質量份的乳化劑,φ質量份的水加熱并攪拌使其溶解均勻。可根據需要通過氮氣或者氬氣去除氧;向反應釜中加入ω質量份的堿,并保持反應釜在,在0℃~4℃冰浴和攪拌條件下,將單體按照100.0質量份加入反應釜。根據須要將決定是否加入高分子充填劑,若加入則在此步驟中加入λ質量份的高分子充填劑。攪拌均勻后,向反應釜中加入ψ質量份的引發劑和θ的交聯劑。若有必要加入一定質量份的乙醇作為分散劑。在回流條件下,將反應釜升溫至50~90℃,攪拌30~240分鐘,冷卻后去除產物,經烘干,制得增效聚合物。此部分反應與上部分反應所述的單體、交聯劑、引發劑化學內涵一致。合成反應的投料的配比范圍是:
300.00≤ε≤5000.00,ε是合成體系中非進行溶劑的質量份。
5.9≤ζ≤21.8,ζ代表合成體系中的乳化劑的質量份。
50.00≤φ≤200.0,φ代表合成體系中加入水的質量份。因為氨水代入的水不計算在內。
0≤ω≤70.0,ω代表堿的質量份,其中氨水按照質量百分比濃度為28.0%計算。
0≤λ≤20.0,λ代表高分子充填劑的質量份。
0.255≤ψ≤2.442,ψ代表合成體系的引發劑質量份。
0.060≤θ≤27.618,θ代表合成體系的交聯劑質量份。
脫硝性能測試:脫硝效果試驗前,制造試驗裝置(含800-1050℃反應器,NO鋼瓶及進反應器管路系統,脫硝劑料倉及進入反應器的雙螺旋進料系統,反應器中煙氣出口管路,煙氣分析儀)。
a.開啟NO鋼瓶,流速5L/min,在反應器煙氣出口管路接煙氣分析儀,測NO濃度;
b.待煙氣分析儀NO濃度穩定后,添加高分子脫硝劑,流量5g/min,測NO濃度;
c.根據兩次NO濃度,計算脫硝效率。
本發明提供一種新穎的高分子復合脫硝劑。這種脫硝劑不使用金屬氧化物脫硝劑,高分子載體是聚丙烯酸鹽類和或聚甲基丙烯酸鹽類和或丙烯酰胺類增效聚合物,來源方便。并且,充填劑可以來自淀粉天然有機物或者淀粉半合成物或者低成本合成聚合物。
具體實施方式
實施例1
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為33.1的氫氧化鈉和質量份為238.1的蒸餾水加入反應釜,配成氫氧化鈉溶液;并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為100.0的丙烯酸加入上述氫氧化鈉溶液中,再加入質量份0.043的過硫酸鉀、質量份為0.029的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至75攝氏度加熱90分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物A。
將質量份為44.0的尿素,質量份為55.0的苯代三聚氰胺與質量份為1.0的上述增效聚合物A進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為1#。
2)脫硝試驗條件:
制造試驗裝置(含800-1050℃反應器,NO鋼瓶及進反應器管路系統,脫硝劑料倉及進入反應器的雙螺旋進料系統,反應器中煙氣出口管路,亞歐便攜式煙氣分析儀)。開啟NO鋼瓶,流速5L/min,在反應器煙氣出口管路接煙氣分析儀,測NO濃度;待煙氣分析儀NO濃度穩定后,添加高分子脫硝劑,流量5g/min,測NO濃度。根據兩次NO濃度,計算脫硝效率。
結果見表1。
實施例2
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為42.9的氫氧化鉀和質量份為228.3的蒸餾水加入反應釜,配成氫氧化鉀溶液;并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為45.7的丙烯酸和54.3甲基丙烯酸加入上述氫氧化鉀溶液中,再加入質量份0.041的過硫酸鉀、質量份為0.027的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至75攝氏度加熱90分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物B。
將質量份為5.0的碳酸氫銨,質量份為5.0的碳酸銨,質量份為38.3的尿素,質量份為45.0的三聚氰胺與質量份為6.7的上述增效聚合物B,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為2#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例3
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為31.6的丙烯酸鈉、質量份為36.8份的丙烯酸鉀、質量份為31.6的丙烯酸溶于質量份為200.0的蒸餾水中,再加入質量份0.036的過硫酸鉀、質量份為0.024的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至90攝氏度加熱30分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物C。
將質量份為15.0的醋酸銨,質量份為5.0的尿素,質量份為40.0的三聚氰胺與質量份為40.0的上述增效聚合物C進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;經過500目過篩,得到粉末終產物。樣品記為3#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例4
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為36.9的丙烯酸銨、質量份為16.4份的丙烯酸鈉、質量份為46.7的丙烯酸溶于質量份為233.6的蒸餾水中,再加入質量份0.042的過硫酸鉀、質量份為0.028的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至70攝氏度加熱90分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物D。
將質量份為15.0的醋酸銨,質量份為5.0的尿素,質量份為40.0的三聚氰胺與質量份為40.0的上述增效聚合物D進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為4#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例5
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為26.0的丙烯酸鉀、質量份為9.1的丙烯酸銨、質量份為2.5份的氫氧化鈉、質量份為64.9丙烯酸溶于質量份為324.6的蒸餾水中,再加入質量份0.058的過硫酸鉀、質量份為0.039的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至70攝氏度加熱30分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物E。
將質量份為20.0的尿素,質量份為40.0的三聚氰胺與質量份為60.0的上述增效聚合物E進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為5#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例6
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為14.5的丙烯酸鈉、質量份為16.4的甲基丙烯酸鈉、質量份為16.7份的丙烯酸鉀、質量份為18.9份的甲基丙烯酸鉀、質量份為9.5的甲基丙烯酸銨、質量份為10.9的丙烯酸、質量份為13.1的甲基丙烯酸溶于質量份為181.8的蒸餾水中,再加入質量份0.033的過硫酸鉀、質量份為0.025的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至75攝氏度加熱240分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物F。
將質量份為質量份為30.0的三聚氰胺與質量份為70.0的上述增效聚合物F進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為6#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例7
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為28.6的氫氧化鈉和質量份為100的蒸餾水加入反應釜中,形成氫氧化鈉溶液。并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢向此溶液中加入質量份為86.0的丙烯酸。然后加入質量份為14.0的丙烯酰胺,質量份為0.020的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,質量份為0.100的過硫酸鉀,攪拌30分鐘后,將體系升溫到75攝氏度,保持攪拌420分鐘,反應完畢后,在50℃下干燥至恒重,粉碎,過篩,即得到增效聚合物G。
將質量份為質量份為50.0的尿素與質量份為50.0的上述增效聚合物G進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為7#。
脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例8
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為42.9的氫氧化鉀和質量份為228.3的蒸餾水加入反應釜中,配成氫氧化鉀溶液。保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下條件向此溶液中加入質量份為45.7的丙烯酸、質量份為54.3甲基丙烯酸、質量份為1.1的羧甲基纖維素鈉、質量份為0.5的羧甲基纖維素加入上述氫氧化鉀溶液中。再加入質量份0.029的過硫酸鉀、質量份為0.011的N,N'-甲基雙丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物H。
將質量份為15.0醋酸銨,質量份為45.0的三聚氰胺與質量份為40.0的上述增效聚合物H進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為8#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例9
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為10.9的丙烯酸鈉、質量份為9.1的甲基丙烯酸鈉、質量份為16.7份的丙烯酸鉀、質量份為18.9份的甲基丙烯酸鉀、質量份為9.5的甲基丙烯酸銨、質量份為10.9的丙烯酰胺、質量份為10.9的丙烯酸、質量份為13.1的甲基丙烯酸、質量份為1.8的羧甲基淀粉、質量份為1.5的羧甲基淀粉鈉鹽、質量份為0.4的羧甲基淀粉鉀鹽、溶于質量份為1000.0的蒸餾水中,再加入質量份0.018的過硫酸鉀、質量份為0.044的過氧化苯甲酰、質量份為0.004的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺、質量份為0.011的三丙烯酸-(丙基)三甲酯,繼續攪拌30分鐘后,升溫至60攝氏度加熱240分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物I。
將質量份為質量份為65.0的三聚氰胺與質量份為35.0的上述增效聚合物I,質量份為1.5的防霉劑(佛山麗源化工,BF-73)進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為9#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例10
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為質量份為9.3的丙烯酰胺、質量份為29.7份的丙烯酸鉀、質量份為19.3份的甲基丙烯酸鉀、質量份為9.8的甲基丙烯酸銨、質量份為7.5的丙烯酰胺、質量份為11.1的丙烯酸、質量份為13.3的甲基丙烯酸、質量份為1.9的淀粉、質量份為3.7的羧甲基淀粉銨鹽、質量份為0.4的羧甲基淀粉鉀鹽、溶于質量份為1000.0的蒸餾水中,再加入質量份0.018的過硫酸鉀、質量份為0.045的過氧化苯甲酰、質量份為0.111的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺、質量份為0.104的三丙烯酸-(丙基)三甲酯,繼續攪拌30分鐘后,升溫至60攝氏度加熱240分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物J。
將質量份為質量份為96.0的三聚氰胺與質量份為3.0的上述增效聚合物J,質量份為2.5的氧化鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為10#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例11
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為質量份為10.2的丙烯酰胺、質量份為35.7份的丙烯酸鉀、質量份為21.3份的甲基丙烯酸鉀、質量份為10.7的甲基丙烯酸銨、質量份為12.3的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀、質量份為6.1的丙烯酸、質量份為6.6的甲基丙烯酸、質量份為2.0的淀粉、質量份為4.1的羧甲基淀粉銨鹽、質量份為25.9的羧甲基淀粉鉀鹽、溶于質量份為1000.0的蒸餾水中,再加入質量份0.020的過硫酸鉀、質量份為0.049的過氧化苯甲酰、質量份為0.102的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至60攝氏度加熱240分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在75攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物K。
將質量份為質量份為98.0的碳酸銨與質量份為2.0的上述增效聚合物K,質量份為5.0沉淀法碳酸鈣進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為11#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例12
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為質量份為60.0的丙烯酸銨、質量份為40.0的丙烯酰胺、質量份為3.3的淀粉、質量份為6.7的羧甲基淀粉銨鹽、質量份為6.7的羧甲基淀粉鉀鹽、溶于質量份為333.3的蒸餾水和質量份為333.3的乙醇中,再加入質量份0.080的過硫酸鉀、質量份為0.240的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,質量份為19.760的聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量約600)繼續攪拌30分鐘后,升溫至60攝氏度加熱240分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在70攝氏度條件下干燥5小時,通過粉碎機粉碎成顆粒,得到增效聚合物L。
將質量份為質量份為97.0的碳酸氫銨與質量份為3.0的上述增效聚合物L,質量份為6.7硬脂酸銨進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為12#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例13
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為300的環己烷、質量份為50.0的蒸餾水、質量份為6.15的Span-80乳化劑、質量份為0.90油酸鈉加入反應釜中,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為58.6的濃氨水(重量百分比濃度28%),并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為100.0的丙烯酸加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.090的過硫酸銨,質量份為0.060的N,N'-甲基雙丙烯酰胺,質量份為6.0的羧甲基纖維素鈉,繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱240分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物M。
將質量份為質量份為96.0的醋酸銨三聚氰與質量份為4.0的上述增效聚合物M,質量份為6.0的硬脂酸鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為13#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例14
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為3000的環己烷、質量份為100.0的蒸餾水、質量份為12.3的Span-80乳化劑、質量份為1.8油酸鈉加入反應釜中,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;在攪拌狀態下緩慢將質量份為15.6的丙烯酸鈉、質量份為20.0的丙烯酸、質量份為12.4的甲基丙烯酸鉀、質量份為12.0的甲基丙烯酸、質量份為40.0的丙烯酸銨、質量份為1.238的過硫酸銨,質量份為0.242的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺、質量份為8.078的聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量約600)、質量份為8.130的乙二醇雙馬來酸酯(分子量約1000)、質量份為10.0的淀粉、質量份為5.0的羧甲基纖維素加入反應釜中,繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物N。
將質量份為質量份為98.0的苯代三聚氰胺與質量份為2.0的上述增效聚合物N,質量份為5.0氧化鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為14#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例15
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為3000的煤油、質量份為61.9的蒸餾水、質量份為3.0的Span-80乳化劑、質量份2.9的Span-60乳化劑、質量份為0.9油酸鈉加入反應釜中,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為65.0的氫氧化鉀,并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為47.6的丙烯酸和質量份為52.4的甲基丙烯酸加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.333的過硫酸銨,質量份為0.262的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺、質量份為0.033的偶氮二[2-甲基-N-(2-羥乙基)丙酰胺]、質量份為14.286的三縮四乙二醇雙馬來酸酯(分子量約600)、質量份為9.524的四丙烯酸酯季戊四醇酯,質量份為0.024的正丁氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,質量份為0.952的羧甲基淀粉鉀鹽,質量份為0.715的羧甲基淀粉銨繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物O。
將質量份為質量份為98.5.0的三聚氰胺與質量份為1.5的上述增效聚合物O,質量份為1.5的防霉劑(佛山麗源化工,BF-73)、質量為5.2份的硬脂酸按進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為15#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例16
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為3000的煤油、質量份為130.0的蒸餾水、質量份為6.3的Span-80乳化劑、質量份6.0的Span-60乳化劑、質量份為1.8油酸鈉加入反應釜中,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為70.0的濃氨水(重量百分比濃度28%),并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為47.6的丙烯酸和質量份為52.4的甲基丙烯酸加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為1.238的過硫酸銨,質量份為4.761的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺、質量份為4.761的偶氮二[2-甲基-N-(2-羥乙基)丙酰胺]、質量份為12.286的三縮四乙二醇雙馬來酸酯(分子量約400)、質量份為2.381的四丙烯酸酯季戊四醇酯(分子量約800),質量份為1.429的正丁氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(分子量約200),質量份為2.0的Al2O3,質量份為3.590的羧甲基纖維素鉀,質量份為5.150的羧甲基纖維素銨繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物P。
將質量份為質量份為99.0的氯化銨與質量份為1.0的上述增效聚合物P,質量份為2.0的氧化鎂、質量份為3.0的防霉劑(佛山麗源化工,BF-73)、質量份為5.0的鈉Y型分子篩進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為16#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例17
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為3000的煤油、質量份為150.0的蒸餾水、質量份為12.0的T-80乳化劑、質量份為2.3油酸鈉加入反應釜中,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為9.2的氫氧化鈉、質量份為15.0的濃氨水(重量百分比濃度28%),并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為92.7的丙烯酸和質量份為7.0的丙烯酰胺,質量份為0.2的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀,質量份為0.1的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.463的過硫酸鉀、質量份為0.001的過硫酸鈉、質量份為0.093的過氧化2-乙基已酸叔丁酯,質量份為0.005的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺、質量份為0.005的癸二醇雙馬來酸酯、質量份為0.005的三縮四乙二醇雙馬來酸酯(分子量約為200)、質量份為0.005的四亞乙基五胺雙馬來酰胺,質量份為0.235的正丁氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(分子量約為1000),質量份為1.297的羧甲基纖維素銨,質量份為2.317的腐植酸繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物Q。
將質量份為質量份為98.0的硫酸銨與質量份為2.0的上述增效聚合物Q,質量份為1.2的防霉劑(佛山麗源化工,BF-73)、質量份為1.5的硬脂酸銨、質量份為1.5的硬脂酸鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為17#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例18
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為3000.0的煤油、質量份為120.0的蒸餾水、質量份為9.3的T-80乳化劑加入反應釜中,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為9.28的氫氧化鈉,并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為88.9的丙烯酸和質量份為11.1的丙烯酰胺,質量份為2.222的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀,質量份為1.422的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸銨加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.444的過硫酸鉀和質量份為0.533的偶氮二異庚腈、質量份為0.111的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺、質量份為0.111的聚丙烯酰胺、繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效水聚合物R。
將質量份為質量份為15.0的碳酸氫銨、質量份為25.0碳酸銨、質量份為60.0的上述增效聚合物R,質量份為1.0的硬脂酸鈣、質量份為3.6的防霉劑(廣州思鉑化工有限公司A26)進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為18#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例19
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為3500.0的煤油、質量份為120.0的蒸餾水、質量份為10.2的T-80乳化劑、質量份為2.6的Span-80加入反應釜中,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為15.5的氫氧化鉀,并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為81.6的丙烯酸和質量份為12.8的丙烯酰胺,質量份為5.2的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀,質量份為0.4的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸銨加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.255的過硫酸鉀和質量份為0.051的偶氮二異丁咪唑啉偶氮二異庚腈、質量份為0.026的偶氮二(N-2-羧乙基-2-甲基丙脒)水合物、質量份為0.051的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺繼續攪拌30分鐘后,升溫至60攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物S。
將質量份為質量份為20.0的碳酸氫銨、質量份為10.0的苯代三聚氰胺、量份為70.0的上述增效聚合物S,質量份為1.5的硬脂酸鎂、質量份為3.6的防霉劑((佛山市麗源化工有限公司JL106))進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;經過500目過篩,樣品記為18#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例20
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為5000.0的煤油、質量份為180.0的蒸餾水、質量份為16.0的T-80乳化劑、質量份為5.8的Span-80加入反應釜中,質量份為1.6的油酸鈉,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為2.5的氫氧化鉀、質量份為25.3的氫氧化鈉、質量份為5.6的濃氨水(重量百分比濃度28%),并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為87.8的丙烯酸和質量份為12.2的丙烯酰胺加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.122的過硫酸鉀、質量份為0.029的偶氮二[2-甲基-N-(1,1-二羥甲基-2-羥乙基)丙酰胺、質量份為0.024的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,質量份為0.020的Al2O3繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物T。
將質量份為質量份為10.0的碳酸氫銨、質量份為10的三聚氰胺、質量份為10.0的苯代三聚氰胺、質質量份為70.0的上述增效聚合物T,質量份為1.5的氧化鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;得到粉末終產物。樣品記為20#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例21
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為4500.0的煤油、質量份為170.0的蒸餾水、質量份為10.3的T-80乳化劑、質量份為1.4的Span-60加入反應釜中,質量份為2.87的油酸鈉,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為10.0的氫氧化鉀,質量份為5.0的氫氧化鈉,質量份為10.0的氨水(重量百分比濃度28%),并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為87.2的丙烯酸、質量份為12.8的丙烯酰胺、質量份為2.6的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀、質量份為2.6的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為1.510的過硫酸鉀、質量份為0.466的亞硫酸氫鈉、質量份為0.466亞硫酸氫銨、質量份為0.128的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,質量份為20.0的聚丙烯酰胺繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物U。
將質量份為質量份為8.0的碳酸氫銨、質量份為12.0的三聚氰胺、質量份為10.0的苯代三聚氰胺、質量份為70.0的上述增效聚合物U,質量份為0.8的硬脂酸鎂、質量份為0.7的硬脂酸銨、質量份為3.6的防霉劑((佛山麗源化工,BF-73))、質量份為0.5的碳酸鈣、質量份為2.0氧化鎂、質量份為1.4氧化鎂、質量份為1.0的鈉A型沸石進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;得到粉末終產物。樣品記為20#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例22
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為5000.0的煤油、質量份為200.0的蒸餾水、質量份為7.0的T-80乳化劑、質量份為7.0的油酸鈉,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為32.8氫氧化鈉,并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為79.4的丙烯酸、質量份為16.4的丙烯酰胺、質量份為2.8的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鉀、質量份為1.4的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.467的過硫酸銨、質量份為0.350的亞硫酸氫鉀、質量份為0.187的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,質量份為0.467的氧化鋁繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物V。
將質量份為質量份為8.0的碳酸氫銨、質量份為62.0的三聚氰胺、質量份為10.0的苯代三聚氰胺、質量份為20.0的上述增效聚合物V,質量份為1.5的鈉Y型沸石進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;得到粉末終產物。樣品記為22#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例23
1)制備高分子脫硝劑:
稱取質量份為5000.0的煤油、質量份為200.0的蒸餾水、質量份為7.0的T-80乳化劑、質量份為7.0的油酸鈉,在攪拌狀態下,向釜中通氬氣30分鐘除去氧氣;向反應釜中加入質量份為33.6氫氧化鉀,并保持反應釜在0℃~4℃冰浴和攪拌狀態下緩慢將質量份為79.1的丙烯酸,質量份為11.6的丙烯酰胺、質量份為7.0的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸銨、質量份為2.3的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉加入反應釜中,向反應釜中加入質量份為0.290的過硫酸銨、質量份為0.900的亞硫酸氫鉀、質量份為0.900的N,N'-亞甲基二丙烯酰胺,繼續攪拌30分鐘后,升溫至50攝氏度加熱180分鐘,直至混合物聚合。然后將聚合物在50攝氏度條件下干燥5小時,得到增效聚合物W。
將質量份為質量份為68.0的碳酸氫銨、質量份為12.0的三聚氰胺、質量份為10.0的苯代三聚氰胺、質量份為10.0的上述增效聚合物W,質量份為1.8的硬脂酸銨進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為23#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例24
1)制備高分子脫硝劑:
將質量份為30.0的尿素、質量份為21.8的實施例1所述的增效聚合物A,質量份為0.6的實施例4所述的增效聚合物D,質量份為10.9的實施例8所述的增效聚合物H,質量份為16.1的實施例11所述的增效聚合物K,質量份為0.5的實施例16所述的增效聚合物P,質量份為0.1的實施例22所述的增效聚合物V,質量份為20.0的實施例23所述的增效聚合物W,質量份為5.0的硬脂酸銨進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為24#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例25
1)制備高分子脫硝劑:
將質量份為99.0的尿素、質量份為0.5的實施例3所述的增效聚合物C,質量份為0.5的實施例18所述的增效聚合物R,質量份為8.0的氧化鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為25#。
2)脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例26
1)制備高分子脫硝劑:
將質量份為98.5的尿素、質量份為0.1的實施例10所述的增效聚合物J,質量份為0.2的實施例11所述的增效聚合物K,質量份為0.7的實施例16所述的增效聚合物P、質量份為0.5的實施例20所述的增效聚合物T、質量份為6.8的氧化鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為26#。
脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例27
1)制備高分子脫硝劑:
將質量份為95.0的尿素、質量份為0.1的實施例2所述的增效聚合物B,質量份為0.1的實施例7所述的增效聚合物G,質量份為0.1的實施例9所述的增效聚合物I,質量份為0.3的實施例13所述的增效聚合物M,質量份為2.2的實施例16所述的增效聚合物P,質量份為2.2的實施例17所述的增效聚合物Q質量份為5.7的氧化鎂進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為27#。
脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例28
(1)制備高分子脫硝劑:
將質量份為99.0的三聚氰胺、質量份為0.3的實施例6所述的增效聚合物F,質量份為0.1的實施例5所述的增效聚合物E,質量份為0.2的實施例15所述的增效聚合物O,質量份為0.1的實施例22所述的增效聚合物U,質量份為2.0的氧化鎂,1.5沉淀法碳酸鈣進行復配,通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘,得到粉末終產物。樣品記為28#。
脫硝試驗條件同實施例1,脫硝結果見表1。
實施例29
1)制備脫硝劑:
將質量份100.0的尿素、質量份為1.0的硬脂酸銨通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;經過200目過篩,得到粉末終產物。樣品記為29#。
2)按照實施例1測試方法測試,具體測試結果見表1。
實施例30
1)制備高分子脫硝劑:
將質量份50.0的三聚氰胺和質量份50.0的苯代三聚氰胺通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;經過200目過篩,得到粉末終產物。樣品記為30#。
2)按照實施例1測試方法測試,具體測試結果見表1。
實施例31
1)制備高分子脫硝劑:
將質量份為2.0的尿素,質量份為8.0的醋酸銨,質量份為50的碳酸氫銨,質量份為20.0的硫酸銨,質量份為20.0的苯代三聚氰胺通過高速攪拌機進行混合。反應條件為:高速攪拌槳線速度為40米/秒~80米/秒,攪拌時間為5~10分鐘;經過200目過篩,得到粉末終產物。樣品記為31#。
2)按照實施例1測試方法測試,具體測試結果見表1。
表1.實施例1~31脫硝劑脫硝性能(表中百分數為800℃,950℃,1050℃條件下的脫硝率)
上述實驗表明,實施例1~28均具有較高的脫硝率。相比實施例29~31的脫硝率,實施例1~28中的增效聚合物能夠顯著提高脫硝率。