本发明涉及尾气处理,具体为一种常温催化分解脱硝的方法。
背景技术:
1、氮氧化物(nox)是造成大气污染的主要污染源之一,造成nox的产生的原因可分为两个方面:自然发生源和人为发生源,其中火力发电厂、炼铁厂、化工厂等有燃料燃烧的固定发生源和汽车等移动发生源以及工业流程中产生的中间产物所产生的nox的排放量占到人为排放总量的90%以上。工业上nox排放占总排放量的六成,工业源nox的治理形势仍然非常严峻。
2、选择性催化还原技术(scr技术)是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术,其原理是还原气体与nox反应,将其还原成n2,其中应用效果最佳、应用范围最为广泛的还原剂为nh3。该法的应用特征是需要合适的温区,但在诸如砖瓦行业、石灰行业,包括钢铁行业的烧结烟气,制酸尾气等,由于生产工艺的特点,没有应用scr脱硝需要的温区,这些非电行业采用scr脱硝技术需要升温换热,导致投资成本高,耗能大,并延长了流程,且scr脱硝是依赖氨作为还原剂的氧化还原反应,脱硝的同时消耗高价值的氨,而氨的生产又消耗大量的能源并产生温室气体排放,还存在氨逃逸问题,并且随着反应的进行,活性成分发生迁移聚集,催化活性易失活,带来scr脱硝催化剂危废处置的难题。
3、因此,设计一种常温催化分解脱硝的方法,达成脱硝的目的,并达成系统投资少、运行成本低,运行稳定可靠的效果,成为该技术领域迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种常温催化分解脱硝的方法,解决了上述背景技术中提出的非电行业采用scr脱硝技术处理烟气(尾气)存在的需加热,消耗巨大能源、需设置换热等设施,延长了流程,扩大了投资、需消耗高价值氨,存在氨逃逸问题和废弃催化剂是危废的问题。
2、本发明提供如下技术方案:一种常温催化分解脱硝的方法,所述方法是在常温脱硝催化剂的活性物质表面区域发生催化分解反应,使nox生成n2和o2,对nox来说发生的是分解反应,反应条件温和,过程安全;产生的物质是n2和o2,随烟气离开;
3、所述常温脱硝催化剂包括活性物质、催化剂载体、纤维素、玻纤和硬酯酸;
4、所述常温脱硝催化剂的活性物质包括以下质量比的组分:fe3o4:mno2:(k2o+na2o+ce2o+cao+mgo+al2o3+b2o3):c=(1~35):(1~35):(10~70):(0~25);
5、所述催化剂载体包括:凹凸棒土、喷闰土、钛白粉、高岭土;
6、所述催化分解反应的反应式如下:
7、2no=n2+o2或2no2=n2+2o2;
8、上述常温催化分解脱硝的方法,包括以下步骤:
9、步骤一、制备常温脱硝催化剂,常温脱硝催化剂的制备步骤为:
10、第一步、活性材料干混,采用催化剂典型活性物质中四类物质来源物料、催化剂载体材料以及玻纤材料按照一定配方输入混料装置干式混合形成混合物料a;
11、第二步:把纤维素以及需要溶解于水的活性物质形成溶液b;
12、第三步:混合物料a加入溶液b进行湿式捏合;
13、第四步:湿式捏合后半段补充硬脂酸;
14、第五步:挤压成型,后进行烘干,再进行煅烧,再进行包装得到常温脱硝催化剂产品;
15、步骤二、采用颗粒催化脱硝工艺、蜂窝催化脱硝工艺或除尘脱硝一体化工艺,使得烟气与催化剂层接触,在催化剂表面活性物质作用下,发生nox分解反应生成n2;净化烟气汇合后送烟囱达标排放,实现烟气催化分解脱硝。
16、优选的,所述催化剂的各组分的质量为:活性物质:催化剂载体:纤维素:玻纤:硬酯酸=50:50:1:6:0.3。
17、优选的,所述烟气催化分解脱硝在常温下进行,脱硝温度为50~150摄氏度。
18、优选的,所述颗粒催化脱硝工艺的工艺流程为:烟气进入到催化分解反应器组内穿越催化剂层,在催化剂表面活性物质作用下,发生nox分解反应生成n2;净化烟气汇合后经引风机送烟囱达标排放。
19、优选的,所述催化分解反应器组包括催化分解反应器,多个催化分解反应器串并联使用;所述催化分解反应器包括支架、烟气通道和活性颗粒催化剂。
20、优选的,所述蜂窝催化脱硝工艺的工艺流程为:烟气由引风机送入催化分解反应塔,烟气由上往下,在均流板后穿越催化分解反应层,在催化剂表面活性物质作用下,发生nox分解反应生成n2;净化烟气送烟囱达标排放。
21、优选的,所述催化分解反应塔内部由上往下设置均流板层和多层(一般2~4层)催化反应层,层间设置空气吹扫,催化反应层的催化剂呈蜂窝状,并且蜂窝催化剂一般制成模块,根据处理气体量大小确定模块多少以及设备大小。
22、优选的,所述除尘脱硝一体化工艺流程为:脱硝催化剂涂覆在除尘布袋上或涂覆在陶瓷滤袋上,在布袋或陶瓷滤袋除尘的同时,烟气经过涂覆的催化剂层达成脱硝作用。
23、与现有技术对比,本发明具备以下有益效果:
24、1、该常温催化分解脱硝的方法,催化分解脱硝,发生的是一种不消耗还原剂的催化分解反应;催化分解脱硝可在常温下进行,不升温,不换热,节省大量能源和投资,运行成本低;催化分解脱硝,活性组分不迁移,催化剂不易失活。
25、2、该常温催化分解脱硝的方法,催化分解脱硝采用的活性物质,来源广,使用期长,大大降低催化活性物质材料成本,同时没有传统scr脱硝催化剂危废处置难题;催化分解脱硝,脱硝效率高,床层厚度低,床层阻力小,投资成本低,适应性强。
1.一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述方法是在常温脱硝催化剂的活性物质表面区域发生催化分解反应,使nox生成n2和o2,对nox来说发生的是分解反应,反应条件温和,过程安全;产生的物质是n2和o2,随烟气离开;
2.根据权利要求1所述的一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述催化剂的各组分的质量为:活性物质:催化剂载体:纤维素:玻纤:硬酯酸=50:50:1:6:0.3。
3.根据权利要求1所述的一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述烟气催化分解脱硝在常温下进行,脱硝温度为50~150摄氏度。
4.根据权利要求1所述的一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述颗粒催化脱硝工艺的工艺流程为:烟气进入到催化分解反应器组内穿越催化剂层,在催化剂表面活性物质作用下,发生nox分解反应生成n2;净化烟气汇合后经引风机送烟囱达标排放。
5.根据权利要求4所述的一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述催化分解反应器组包括催化分解反应器,多个催化分解反应器串并联使用;所述催化分解反应器包括支架、烟气通道和活性颗粒催化剂。
6.根据权利要求1所述的一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述蜂窝催化脱硝工艺的工艺流程为:烟气由引风机送入催化分解反应塔,烟气由上往下,在均流板后穿越催化分解反应层,在催化剂表面活性物质作用下,发生nox分解反应生成n2;净化烟气送烟囱达标排放。
7.根据权利要求6所述的一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述催化分解反应塔内部由上往下设置均流板层和多层(一般2~4层)催化反应层,层间设置空气吹扫,催化反应层的催化剂呈蜂窝状,并且蜂窝催化剂一般制成模块,根据处理气体量大小确定模块多少以及设备大小。
8.根据权利要求1所述的一种常温催化分解脱硝的方法,其特征在于:所述除尘脱硝一体化工艺流程为:脱硝催化剂涂覆在除尘布袋上或涂覆在陶瓷滤袋上,在布袋或陶瓷滤袋除尘的同时,烟气经过涂覆的催化剂层达成脱硝作用。
