一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂及其制备方法和应用

摘要

本申请涉及烟气处理领域，尤其涉及一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂及其制备方法和应用；所述脱硝固碳剂包括：还原剂，活性剂，络合剂，助燃剂，引发剂和稳定剂，其中，所述稳定剂为钢渣提取物；所述方法包括：分别得到钢渣、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂；将钢渣进行粉碎，后浸渍于酸性溶液中进行第一加热，后进行冷却和静置，分别得到上层清液和下层沉淀物；将上层清液进行蒸发和第一焙烧，得到稳定剂；将下层沉淀物进行水洗、过滤和烘干，后进行第二焙烧，得到活性剂；将稳定剂、活性剂、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂进行混合，后进行研磨，得到干态的高效的脱硝固碳剂；所述应用包括将脱硝固碳剂用于SNCR脱硝工序中。

权利要求

1.一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，其特征在于，以重量份数计，所述脱硝固碳剂包括：还原剂：90份～150份，活性剂：1.2份～3.3份，络合剂：1.0份～3.0份，助燃剂：0.5份～

2.0份，引发剂：4份～6份和稳定剂：20份～40份，其中，所述稳定剂为钢渣提取物，所述钢渣提取物中含有CaO和MgO；

所述活性剂包括活性氧化铁、高锰酸钾、氧化铜、钛白粉和氧化锆中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的脱硝固碳剂，其特征在于，所述还原剂包括尿素、草酸铵、氯化铵、聚丙烯胺、聚酰胺、碳酸氢钠和碳酸钠中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的脱硝固碳剂，其特征在于，所述络合剂包括羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯醇、聚丙烯腈和聚碳酸酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的脱硝固碳剂，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠和磷酸二氢钾中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的脱硝固碳剂，其特征在于，所述助燃剂包括活性炭粉和/或粉煤灰。

6.一种制备如权利要求1‑5任一项所述的脱硝固碳剂的方法，其特征在于，所述方法包括：分别得到钢渣、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂；

将所述钢渣进行粉碎，后浸渍于酸性溶液中进行第一加热，后进行冷却和静置，分别得到上层清液和下层沉淀物；

将所述上层清液进行蒸发和第一焙烧，得到稳定剂；

将所述下层沉淀物进行水洗、过滤和烘干，后进行第二焙烧，得到活性剂；

将所述稳定剂、活性剂、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂进行混合，后进行研磨，得到干态的高效的脱硝固碳剂；

所述第一加热包括：在超声振荡的条件下，以水浴加热的方式进行第一加热，所述超声振荡的时间为6h～12h，所述水浴加热的温度为40℃～100℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一焙烧的温度为600℃～900℃，所述第一焙烧的时间为2h～8h；

第二焙烧的温度为400℃～700℃，所述第二焙烧的时间为3h～7h。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述粉碎后的钢渣粒径≤200目；

所述冷却包括：自然冷却至室温；

所述静置的时间为6h～24h。

9.一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂的应用，其特征在于，所述应用包括将如权利要求

1‑5任一项所述的脱硝固碳剂用于SNCR脱硝工序中。

说明书

一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本申请涉及烟气处理领域，尤其涉及一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 随着我国大气污染防治相关的法令法规进一步完善与加强，污染物的排放限值标准也越来越低，而工业源排放是最主要的大气污染源，针对氮氧化物等污染物超低排放的要求，工业烟气净化处理面临巨大挑战。

[0003] 目前常用的烟气脱硝技术分为两类，一类是选择性催化还原技术(SCR)，另一类是选择非催化还原技术(SNCR)，两者最大区别在于是否使用催化剂，SCR技术由于催化剂的存在可在较低的烟气温度下达到较高的脱硝效率(90％以上)而被广泛应用，但是存在一次投入较高，需另建反应器，且催化剂易中毒、磨损；SNCR技术则将脱硝剂直接喷入炉膛，在高温下将氮氧化物(NOx)还原为氮气和水，虽然不像SCR一样需要额外建立反应器，投资少，但其脱硝效率往往较低，仅为30‑50％，不符合现行排放标准，同时现在大部分SNCR技术往往采用氨水或尿素水溶液为脱硝剂，喷入炉膛后会降低炉内温度，不利于SNCR中脱硝反应的进行，目前SNCR技术对于钢铁厂、燃煤电场、垃圾焚烧等具有高温工业窑炉的行业具有十分广泛的应用前景。

[0004] 同时钢铁厂在冶炼过程中会产生大量钢渣，大量钢渣往往被作为废弃物进行处理，而目前钢渣再利用范围较小，往往用于生产建筑材料，这对于钢厂来说获利较小；因此如何将钢渣应用在烟气脱硝技术中，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本申请提供了一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中的钢渣难以应用在烟气脱硝技术中的技术问题。

[0006] 第一方面，本申请提供了一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，所述脱硝固碳剂包括：还原剂：90份～150份，活性剂：1.2份～3.3份，络合剂：1.0份～3.0份，助燃剂：0.5份～2.0份，引发剂：4份～6份和稳定剂：20份～40份，其中，所述稳定剂为钢渣提取物。

[0007] 可选的，所述活性剂包括活性氧化铁、高锰酸钾、氧化铜、钛白粉和氧化锆中的至少一种。

[0008] 可选的，所述还原剂包括尿素、草酸铵、氯化铵、聚丙烯胺、聚酰胺、碳酸氢钠和碳酸钠中的至少一种。

[0009] 可选的，所述络合剂包括羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯醇、聚丙烯腈和聚碳酸酯中的至少一种。

[0010] 可选的，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠和磷酸二氢钾中的至少一种。

[0011] 可选的，所述助燃剂包括活性炭粉和/或粉煤灰。

[0012] 第二方面，本申请提供了一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂的制备方法，所述方法包括：

[0013] 分别得到钢渣、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂；

[0014] 将所述钢渣进行粉碎，后浸渍于酸性溶液中进行第一加热，后进行冷却和静置，分别得到上层清液和下层沉淀物；

[0015] 将所述上层清液进行蒸发和第一焙烧，得到稳定剂；

[0016] 将所述下层沉淀物进行水洗、过滤和烘干，后进行第二焙烧，得到活性剂；

[0017] 将所述稳定剂、活性剂、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂进行混合，后进行研磨，得到干态的高效的脱硝固碳剂。

[0018] 可选的，所述第一焙烧的温度为600℃～900℃，所述第一焙烧的时间为2h～8h；

[0019] 第二焙烧的温度为400℃～700℃，所述第二焙烧的时间为3h～7h。

[0020] 可选的，所述第一加热包括：在超声振荡的条件下，以水浴加热的方式进行第一加热，所述超声振荡的时间为6h～12h，所述水浴加热的温度为40℃～100℃；

[0021] 所述粉碎后的钢渣粒径≤200目；

[0022] 所述冷却包括：自然冷却至室温；

[0023] 所述静置的时间为6h～24h。

[0024] 第三方面，本申请提供了一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂的应用，所述应用包括将第一方面所述的脱硝固碳剂用于SNCR脱硝工序中。

[0025] 本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

[0026] 本申请实施例提供的一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，通过将钢渣提取物作为稳定剂，再依次配合还原剂、活性剂、络合剂、助燃剂和引发剂，从而形成稳定的脱硝固碳剂，从而将废弃的钢渣和SNCR技术结合在一起，为制备SNCR脱硝剂提供了新思路和配方。

附图说明

[0027] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0029] 图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图；

[0030] 图2是本申请实施例提供的脱硝固碳剂活性评价图；

[0031] 图3是本申请实施例提供的脱硝固碳剂的外貌图。

具体实施方式

[0032] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0033] 本申请的创造性思路为：由于废弃的钢渣中含有铁、锰、钙、镁等氧化物，尤其是转炉钢渣含有40％～50％的CaO和6％～10％的MgO，而CaO不仅可以作为干燥剂防止脱硝剂潮解，而且在SNCR反应温窗(800℃～1000℃)内与CO2反应生成CaCO3，从而能在脱硝的同时实现部分CO2捕集，达到以废治污和NOx与CO“2 双减”的目的。

[0034] 在本中请一个实施例中，提供一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，所述脱硝固碳剂包括：还原剂：90份～150份，活性剂：1.2份～3.3份，络合剂：1.0份～3.0份，助燃剂：0.5份～2.0份，引发剂：4份～6份和稳定剂：20份～40份，其中，所述稳定剂为钢渣提取物。

[0035] 本申请中，还原剂的重量份数为90份～150份的积极效果是在该重量分数范围内，能将炼钢阶段的氮氧化物还原为氮气和水，同时能配合稳定剂和活化剂，实现脱硝固碳；当重量份数的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是还原剂的含量过多，将导致脱硝剂易吸潮板结，从而将增加风机功耗，严重时甚至会堵塞管路，同时还原剂的过多不但会增加制备成本，而且容易造成氨的逃逸；当重量份数的取值小于该范围内的端点最小值，将导致的不利影响是还原剂的含量过低，将降低脱硝剂的脱硝效率，进而将增加运行成本。

[0036] 活性剂的重量份数为1.2份～3.3份的积极效果是在该重量分数范围内，能将脱硝固碳剂充分激活，从而使炼钢阶段的氮氧化物还原为氮气和水，同时能配合稳定剂，实现脱硝固碳；当重量份数的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是活性剂的含量过多，将导致还原剂过快分解，导致还原气体不能与NOx充分接触而造成脱硝效率下降，同时活性剂具有一定的吸湿性，过多的活性剂将会增加脱硝剂喷射阻力；当重量份数的取值小于该范围内的端点最小值，将导致的不利影响是活性剂含量过低，将造成脱硝剂分解不充分，从而影响脱硝效率，或者为了加快脱硝剂的分解从而需提高炉膛温度，但炉膛温度的提升会使少量氨气转化为NOx，从而降低脱硝效率。

[0037] 络合剂的重量份数为1.0份～3.0份的积极效果是在该重量份数的范围内，能将脱硝固碳剂络合固定在一起，从而能够促进脱硝固碳的进行，使脱硝固碳剂能将炼钢阶段的氮氧化物还原为氮气和水；当重量份数的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是络合剂含量过多，在高温下易使脱硝剂发生团聚而显现，从而将降低脱硝剂喷射时的分散度，将影响脱硝效率，严重时可堵塞管路；当重量份数的取值小于该范围内的端点最小值，将导致的不利影响是络合剂含量过低，导致脱硝剂各组分间不能有效络合在一起，从而影响脱硝效率。

[0038] 助燃剂的重量份数为0.5份～2.0份的积极效果是在该重量份数的范围内，助燃剂能燃烧，从而能维持脱硝固定阶段的温度，使脱硝固碳剂能稳定反应；当重量份数的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过多的助燃剂将无法保证脱硝固碳剂在合适的反应温度条件下进行，导致脱硝固碳无法充分脱硝，当重量份数的取值小于该范围的端点最小值，将导致的不利影响是过少的助燃剂将无法保证脱硝固碳剂能达到有效的脱硝的温度，还原剂无法有效的工作。

[0039] 引发剂的重量份数为4份～6份的积极效果是在该重量份数的范围内，引发剂能充分促进脱硝固碳激进行反应，保证脱硝的充分进行；当重量份数的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过量引发剂会造成脱硝剂极易分解，导致脱硝效率不稳定，同时也不利于脱硝剂的稳定储存；当重量份数的取值小于该范围内的端点最小值，将导致的不利影响是引发剂含量过少，将导致脱硝固碳剂无法顺利进行脱硝。

[0040] 稳定剂的重量份数为20份～40份的积极效果是在该重量份数的范围内，稳定剂能使脱硝固碳剂稳定进行脱硝，同时能使各成分之间稳定存在；当重量份数的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过量稳定剂的存在会降低脱硝效率，同时加重炉膛的结垢；当重量份数的取值小于该范围内的端点最小值，将导致的不利影响是稳定剂含量过少，将导致脱硝固碳剂内的成分无法稳定，致使脱硝固碳剂无法顺利进行脱硝。

[0041] 在一些实施方式中，所述活性剂包括活性氧化铁、高锰酸钾、氧化铜、钛白粉和氧化锆中的至少一种，所述活性剂包括钢渣的提取物。

[0042] 本申请中，活性剂包括活性氧化铁、高锰酸钾、氧化铜、钛白粉和氧化锆中的至少一种的积极效果是通过对活性剂进行限定，使活性剂能促进脱硝固碳剂进行脱硝反应，同时由于活性剂是常见的钢渣杂质，因此还可通过从钢渣中提取出相应的活性剂物质。

[0043] 在一些实施方式中，所述还原剂包括尿素、草酸铵、氯化铵、聚丙烯胺、聚酰胺、碳酸氢钠和碳酸钠中的至少一种。

[0044] 本申请中，还原剂包括尿素、草酸铵、氯化铵、聚丙烯胺、聚酰胺、碳酸氢钠和碳酸钠中的至少一种的积极效果是通过选取常规的还原剂，促使整体脱硝固碳剂的成本降低。

[0045] 在一些实施方式中，所述络合剂包括羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯腈和聚碳酸酯中的至少一种。

[0046] 本申请中，络合剂包括羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯腈和聚碳酸酯中的至少一种的积极效果是限定络合剂为常见的水溶性络合剂，可充分降低脱硝固碳剂的整体成本。

[0047] 在一些实施方式中，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠和磷酸二氢钾中的至少一种。

[0048] 本申请中，引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠和磷酸二氢钾中的至少一种的积极效果是通过限定引发剂的来源，可降低脱硝固碳剂的整体成本。

[0049] 在一些实施方式中，所述助燃剂包括活性炭粉和/或粉煤灰。

[0050] 本申请中，助燃剂包括活性炭粉和/或粉煤灰的积极效果是通过限定常规的助燃剂，能进一步降低脱硝固碳剂的整体成本，并且能进一步保证脱硝固碳剂的反应温度和碳含量。

[0051] 在本申请一个实施例中，如图1所示，提供一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂的制备方法，所述方法包括：

[0052] S1.分别得到钢渣、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂；

[0053] S2.将所述钢渣进行粉碎，后浸渍于酸性溶液中进行第一加热，后进行冷却和静置，分别得到上层清液和下层沉淀物；

[0054] S3.将所述上层清液进行蒸发和第一焙烧，得到稳定剂；

[0055] S4.将所述下层沉淀物进行水洗、过滤和烘干，后进行第二焙烧，得到活性剂；

[0056] S5.将所述稳定剂、活性剂、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂进行混合，后进行研磨，得到干态的高效的脱硝固碳剂，其中，所述酸性溶液可以是醋酸。

[0057] 在一些实施方式中，所述第一焙烧的温度为600℃～900℃，所述第一焙烧的时间为2h～8h；

[0058] 第二焙烧的温度为400℃～700℃，所述第二焙烧的时间为3h～7h。

[0059] 本申请中，第一焙烧的温度为600℃～900℃的积极效果是在该温度范围内，适合的焙烧温度能将钢渣中酸溶液浸出的元素充分烧结，并形成稳定的钢渣提取物，从而能提供适量的CaO和MgO，稳定脱硝反应中的氮氧化物和二氧化碳，从而实现脱硝固碳剂的稳定反应；当温度的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过高的温度将导致钢渣中的Ca和Mg转化为其他物质，影响脱硝固碳剂的脱硝反应的稳定进行。

[0060] 第一焙烧的时间为2h～8h的积极效果是在该时间范围内，能将钢渣中酸溶液浸出的元素充分烧结，并形成稳定的钢渣提取物，从而能提供适量的量的CaO和MgO，稳定脱硝反应中的氮氧化物和二氧化碳，从而实现脱硝固碳剂的稳定反应；当时间的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过长的焙烧时间不仅造成工艺耗时增加，还将导致钢渣中铁、锰、钙、镁等氧化物过度氧化，影响稳定剂的性能，从而影响得到的脱硝固碳剂的性能。

[0061] 第二焙烧的温度为400℃～700℃的积极效果是在该温度范围内，能将酸溶液不能浸出的剩余杂质中的铁元素、锰元素、铜元素、碳元素或锆元素充分烧结成对应的活性氧化铁、高锰酸钾、氧化铜、钛白粉或氧化锆的物质，从而形成稳定的活化剂，从而能充分活化脱硝固碳剂，促进脱硝反应的进行；当温度的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过高的温度将导致铁元素、锰元素、铜元素、碳元素或锆元素焙烧氧化过度，而影响活化剂的功效，导致脱硝固碳剂的脱硝效果降低，当温度的取值小于该范围的端点最小值，将导致的不利影响是过低的温度将导致铁元素、锰元素、铜元素、碳元素或锆元素焙烧氧化不足，而影响活化剂的功效，导致脱硝固碳剂的脱硝效果降低。

[0062] 第二焙烧的时间为3h～7h的积极效果是在该时间范围内，能将酸溶液不能浸出的剩余杂质中的铁元素、锰元素、铜元素、碳元素或锆元素充分烧结成对应的活性氧化铁、高锰酸钾、氧化铜、钛白粉或氧化锆的物质，从而形成稳定的活化剂，从而能充分活化脱硝固碳剂，促进脱硝反应的进行；当时间的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过长的时间将增加工艺的耗时，同时过长的时间将导致铁元素、锰元素、铜元素、碳元素或锆元素焙烧氧化过度，而影响活化剂的功效，导致脱硝固碳剂的脱硝效果降低，当时间的取值小于该范围的端点最小值，将导致的不利影响是过短的时间将导致铁元素、锰元素、铜元素、碳元素或锆元素焙烧氧化不足，而影响活化剂的功效，导致脱硝固碳剂的脱硝效果降低。

[0063] 在一些实施方式中，所述第一加热包括：在超声振荡的条件下，以水浴加热的方式进行第一加热，所述超声振荡的时间为6h～12h，所述水浴加热的温度为40℃～100℃；

[0064] 所述粉碎后的钢渣粒径≤200目；

[0065] 所述冷却包括：自然冷却至室温；

[0066] 所述静置的时间为6h～24h。

[0067] 本申请中，超声振荡的时间为6h～12h的积极效果是在该时间范围内，能将钢渣中的可溶于酸性溶液的物质充分溶解到溶液中，从而避免制备出的稳定剂和活化剂之间相互影响，导致脱硝固碳剂的功能受限，同时适当的时间能使可溶于酸的物质和难溶于酸的物质充分析出；当时间的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过长的时间将导致工艺耗时增加，当时间的取值小于该范围的端点最小值，将导致的不利影响是过短的时间将导致钢渣中可溶于酸性溶液的物质和难溶于酸性溶液的物质无法充分溶解分离，从而导致后续的活化剂和稳定剂之间的功能相互干扰，影响脱硝固碳剂的脱硝和固碳效果。

[0068] 粉碎后的钢渣粒径≤200目的积极效果是在该粒径的范围内，钢渣能经过酸性溶液的第一加热，将可溶于酸的物质充分浸出，同时能有利于第二焙烧形成活化剂；当粒径的取值大于该范围的端点最大值，将导致的不利影响是过大的粒径将导致可溶于酸的物质无法充分浸出，同时第二焙烧无法形成合适的活化剂。

[0069] 在本申请一个实施例中，提供一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂的应用，所述应用包括将所述脱硝固碳剂用于SNCR脱硝工序中。

[0070] 实施例1

[0071] 一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，包括：还原剂：90份，活性剂：2份，络合剂：1.0份，助燃剂：0.6份，引发剂：4份和稳定剂：20份，其中，稳定剂为钢渣提取物，由于其中含有大量的CaO，因此可直接用CaO替代。

[0072] 活性剂包括活性氧化铁和高锰酸钾按照质量比1∶1混合而成。

[0073] 还原剂为氯化铵。

[0074] 络合剂为羧甲基纤维素钠。

[0075] 引发剂为过硫酸铵。

[0076] 助燃剂为粉煤灰。

[0077] 如图1所示，一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂的制备方法，包括：

[0078] S1.分别得到钢渣、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂；

[0079] S2.将钢渣进行粉碎，后浸渍于酸性溶液中进行第一加热，后进行冷却和静置，分别得到上层清液和下层沉淀物；

[0080] S3.将上层清液进行蒸发和第一焙烧，得到稳定剂；

[0081] S4.将下层沉淀物进行水洗、过滤和烘干，后进行第二焙烧，得到活性剂；

[0082] S5.将稳定剂、活性剂、还原剂、络合剂、引发剂和助燃剂进行混合，后进行研磨，得到干态的高效的脱硝固碳剂。

[0083] 第一焙烧的温度为600℃，第一焙烧的时间为4h；

[0084] 第二焙烧的温度为550℃，第二焙烧的时间为6h。

[0085] 第一加热包括：在超声振荡的条件下，以水浴加热的方式进行第一加热，超声振荡的时间为6h，水浴加热的温度为60℃；

[0086] 粉碎后的钢渣粒径≤200目；

[0087] 冷却包括：自然冷却至室温；

[0088] 静置的时间为12h。

[0089] 实施例2

[0090] 将实施例2和实施例1相对比，实施例2和实施例1的区别在于：

[0091] 一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，脱硝固碳剂包括：还原剂：100份，活性剂：2份，络合剂：1.2份，助燃剂：1份，引发剂：6份和稳定剂：35份，其中，稳定剂为钢渣提取物。

[0092] 活性剂为活性氧化铁。

[0093] 还原剂为质量比为3∶1∶1的尿素、碳酸氢钠和碳酸钠。

[0094] 络合剂为聚乙二醇。

[0095] 引发剂为磷酸二氢钾。

[0096] 助燃剂为活性炭粉。

[0097] 实施例3

[0098] 将实施例3和实施例1相对比，实施例3和实施例1的区别在于：

[0099] 一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，脱硝固碳剂包括：还原剂：140份，活性剂：2.0份，络合剂：2份，助燃剂：2.0份，引发剂：5份和稳定剂：30份，其中，稳定剂为钢渣提取物。

[0100] 活性剂为质量比为3∶1的活性氧化铁和氧化铜的混合物。

[0101] 还原剂为质量比为24∶2∶1∶1的尿素、草酸铵、碳酸氢钠和碳酸钠的混合物。

[0102] 络合剂为聚丙烯醇。

[0103] 引发剂为过硫酸钠。

[0104] 助燃剂为质量比为1∶1的活性炭粉和粉煤灰的混合物。

[0105] 实施例4

[0106] 将实施例4和实施例1相对比，实施例4和实施例1的区别在于：

[0107] 一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，脱硝固碳剂包括：还原剂：110份，活性剂：2份，络合剂：2.6份，助燃剂：1.0份，引发剂：4份和稳定剂：25份，其中，稳定剂为钢渣提取物。

[0108] 活性剂为质量比为1∶1的活性氧化铁和钛白粉。

[0109] 还原剂为质量比为20∶1∶1的尿素、聚丙烯胺和碳酸氢钠的混合物。

[0110] 络合剂为聚碳酸酯。

[0111] 引发剂为过硫酸钾。

[0112] 助燃剂为活性炭粉。

[0113] 实施例5

[0114] 将实施例5和实施例1相对比，实施例5和实施例1的区别在于：

[0115] 一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，脱硝固碳剂包括：还原剂：150份，活性剂：3份，络合剂：2份，助燃剂：1份，引发剂：4份和稳定剂：40份，其中，稳定剂为钢渣提取物。

[0116] 活性剂为质量比为3∶2∶1的活性氧化铁、钛白粉和氧化锆组成的混合物。

[0117] 还原剂为质量比为28∶1∶1的尿素、聚丙烯胺和聚酰胺组成的混合物。

[0118] 络合剂为羧甲基纤维素钠。

[0119] 引发剂为过硫酸铵。

[0120] 助燃剂为2∶1的活性炭粉和粉煤灰。

[0121] 实施例6

[0122] 将实施例6和实施例1相对比，实施例6和实施例1的区别在于：

[0123] 一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，脱硝固碳剂包括：还原剂：130份，活性剂：1.2份，络合剂：3份，助燃剂：0.5份，引发剂：4份和稳定剂：40份，其中，稳定剂为钢渣提取物。

[0124] 活性剂为质量比为1∶1的活性氧化铁和钛白粉组成的混合物。

[0125] 还原剂为质量比为23∶6∶1的尿素、氯化铵和聚酰胺组成的混合物。

[0126] 络合剂为1∶1的羧甲基纤维素钠和聚乙二醇。

[0127] 引发剂为磷酸二氢钾。

[0128] 助燃剂为1∶2的活性炭粉和粉煤灰。

[0129] 实施例7

[0130] 将实施例7和实施例1相对比，实施例7和实施例1的区别在于：

[0131] 一种以钢渣为原料的脱硝固碳剂，以重量份数计，脱硝固碳剂包括：还原剂：140份，活性剂：3.3份，络合剂：3份，助燃剂：0.5份，引发剂：4份和稳定剂：40份，其中，稳定剂为钢渣提取物。

[0132] 活性剂为高锰酸钾。

[0133] 还原剂为质量比为20∶4∶4∶1∶1的尿素、草酸铵、碳酸氢钠、聚丙烯胺和聚酰胺组成的混合物。

[0134] 络合剂为1∶1聚丙烯醇和聚碳酸酯。

[0135] 引发剂为过硫酸铵。

[0136] 助燃剂为活性炭粉。

[0137] 实施例8

[0138] 将实施例8和实施例1相对比，实施例6和实施例1的区别在于：

[0139] 第一焙烧的温度为650℃，第一焙烧的时间为2h；

[0140] 第二焙烧的温度为400℃，第二焙烧的时间为3h。

[0141] 超声振荡的时间为7h，水浴加热的温度为40℃；

[0142] 静置的时间为6h。

[0143] 实施例9

[0144] 将实施例9和实施例1相对比，实施例7和实施例1的区别在于：

[0145] 第一焙烧的温度为900℃，第一焙烧的时间为8h；

[0146] 第二焙烧的温度为700℃，第二焙烧的时间为7h。

[0147] 第一加热包括：在超声振荡的条件下，以水浴加热的方式进行第一加热，超声振荡的时间为12h，水浴加热的温度为100℃；

[0148] 静置的时间为24h。

[0149] 对比例1

[0150] 将对比例1和实施例1相对比，对比例1和实施例1的区别在于：

[0151] 不加入稳定剂。

[0152] 对比例2

[0153] 将对比例2和实施例1相对比，对比例2和实施例1的区别在于：

[0154] 不加入活化剂。

[0155] 对比例3

[0156] 将对比例3和实施例1相对比，对比例3和实施例1的区别在于：

[0157] 第一焙烧的温度为550℃，第一焙烧的时间为1h；

[0158] 第二焙烧的温度为350℃，第二焙烧的时间为2h。

[0159] 超声振荡的时间为5h，水浴加热的温度为35℃。

[0160] 对比例4

[0161] 将对比例4和实施例1相对比，对比例4和实施例1的区别在于：

[0162] 第一焙烧的温度为1000℃，第一焙烧的时间为10h；

[0163] 第二焙烧的温度为800℃，第二焙烧的时间为8h。

[0164] 超声振荡的时间为14h，油浴加热的温度为110℃。

[0165] 相关实验：

[0166] 收集实施例1‑7和对比例1‑4所得的脱硝固碳剂，对各脱硝固碳剂进行性能测试，结果如表1所示。

[0167] 相关实验的测试方法：

[0168] 脱硝率：采用自制反应器进行高效脱硝固碳剂活性测评，其中控制氮氧化物浓度为450ppm，通过德国Topas SAG‑420型粉尘气溶胶发生器进行高效脱硝固碳剂的定量喷射，德国testo 350烟气分析仪检测反应器入口和出口NOx浓度，计算脱硝率。

[0169] 固碳率：采用与脱硝率相同的测试方法及设备进行测试。

[0170] 表1实施例及对比例的脱硝固碳活性

[0171]

[0172]

[0173] 表1具体分析：

[0174] 脱硝率是指脱硝固碳剂在实际使用中，能还原的氮氧化物的效率，脱硝率越大，说明脱硝固碳剂活性越高并且越稳定。

[0175] 固碳率是指脱硝固碳剂在试剂使用中，能吸收的二氧化碳的效率，固碳率越大，说明脱硝固碳剂对二氧化碳的去除效果越好。

[0176] 从实施例1‑7的数据可知：

[0177] 本发明提供的脱硝固碳剂，其脱硝效率主要取决于还原剂的重量份数，但还原剂的重量份达到一定分数后，脱硝效率增长缓慢，说明还原剂重量份存在最佳范围。

[0178] 活性剂的选取对脱硝活性具有显著影响，合适的活性剂可在相同还原剂重量份时加强脱硝剂活性。

[0179] 络合剂、助燃剂和引发剂虽然脱硝效率的数值上影响不大，然而对脱硝剂在使用中的分散性及形貌的保持上具有显著影响。

[0180] 固碳率主要受稳定剂含量的影响，稳定剂重量份比重越大，固碳量越多，虽受反应温度的影响，整体固碳率不佳，但对多污染物协同处理及碳减排仍具一定的有益价值。

[0181] 从对比例1‑4的数据可知：

[0182] 稳定剂不但可以影响固碳率，而且对本申请提供的脱硝固碳剂的外观性貌的稳定具有一定的影响。

[0183] 活性剂对脱硝效率具有显著影响，因此，若焙烧温度较低，则活性剂的晶型将受到影响，导致活性剂的活性下降，从而影响脱硝效率；若焙烧温度过高，则会造成活性剂颗粒的团聚与增大，同样将影响脱硝效率。因此，合适的稳定剂及活性剂的重量分数和制备方法的选取对本发明提供的脱硝固碳剂的脱硝率和固碳量具有显著影响。

[0184] 本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

[0185] (1)本申请实施例提供的脱硝固碳剂，通过对钢渣进行处理，得到提取物，以钢渣的提取物为稳定剂，所形成的脱硝固碳剂，能有效的去除氮氧化物并且固定二氧化碳，为脱硝剂提供了新的思路。

[0186] (2)本申请实施例提供的脱硝固碳剂，其脱硝效率高，最多能达到84％，并且性能稳定，对环境不会产生二次污染，可广泛应用于高温工业炉窑烟气的脱硝，而且在SNCR反应温度区间通过生成碳酸盐的形式固定烟气中的一部分CO2，在脱硝的同时实现碳减排。

[0187] (3)本申请实施例提供的脱硝固碳剂，由于其为固体粉末，性能稳定，便于运输，且不会像氨水和尿素水溶液使用时会降低炉内温度，进而降低运维成本。

[0188] (4)本申请实施例提供的方法，由于采用的两段焙烧处理，可充分提取出钢渣中的物质，分别作为活性剂和稳定剂，从而扩充了钢渣的使用用途，并且能用于炼钢产业中，实现循环经济效应。

[0189] 附图解释：

[0190] 图2是本申请实施例提供的脱硝固碳剂活性评价图，由图2可知，脱硝活性随反应温度的升高呈现先增大后降低的趋势，900℃达到最高活性，其最佳反应温区为800℃～1000℃。

[0191] 图3是本申请实施例提供的脱硝固碳剂的外貌图，由图3可知，本申请所得的脱硝固碳剂偏淡黄色，并且颗粒分布均匀，性能稳定，便于运输。

[0192] 需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0193] 以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。