一种脱除烟气中NOx的方法技术

一种脱除烟气中NOx的方法，包括在催化转化NOx为N2的反应条件下，将含NOx的烟气与催化剂接触反应，其特征在于，所述催化剂含有含炭成型物、第一助剂组分和第二助剂组分，以所述催化剂为基准，所述催化剂中含炭成型物的含量为55‑100重量％，以氧化物计的第一助剂组分的含量为0‑45重量％，以氧化物计的第二助剂组分的含量为0‑30重量％。与现有技术相比，本发明专利技术提供的方法在较低反应温度下即可达到很好的脱NOx效果。此外，本发明专利技术对制备催化剂所使用的炭没有特别限制，催化剂制备方法简单，成品率高，对降低催化剂成本有利。

A method of removing NOx in flue gas

A method of removing NOx in the flue gas, including the reaction of the flue gas containing NOx to the catalyst under the reaction of catalytic conversion of NOx to N2, is characterized by the catalyst containing a charcoal forming substance, a first auxiliary component, and second auxiliary components, based on the catalyst, containing a carbon containing molding substance in the catalyst. The content of the first auxiliary component of the oxide meter is 0 and 45 wt%, and the content of the second auxiliaries in the oxide meter is 0, 30 wt%, with an oxide meter of 55. Compared with the existing technology, the method provided by the invention can achieve a good NOx removal effect at a lower reaction temperature. Besides, the invention has no special limitation on the carbon used for preparing the catalyst, the preparation method of the catalyst is simple, the yield is high, and the catalyst is beneficial to reducing the cost of the catalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种脱除烟气中NOx的方法
本专利技术涉及一种脱除烟气中NOx的方法。
技术介绍
大气中硫氧化物SOx(95％以上为SO2)、氮氧化物NOx(90％以上为NO)的污染问题日益严重。工业烟气是SOx和NOx的主要来源，这些有害气体对生态环境以及人体健康造成严重的破坏。目前，世界上对SOx的排放控制技术已经较为成熟。对NOx的排放控制常见的方法包括：SCR(SelectiveCatalyticReduction)法或选择性非催化还原SNCR(SelectiveNon-CatalyticReduction)法。例如：US6521559公开了一种柱状粘土催化剂，适用于利用NH3还原NO的选择性催化还原技术(SCR)。这种催化剂的特点主要在粘土层中间引入金属氧化物如V2O5，CuO，Fe2O3，Cr2O3，Fe2O3-Cr2O3，Nb2O5等，利用金属氧化物的催化还原性质对NO进行催化还原。该材料的NOx脱除率达到95％以上。US5451387报道了一种Fe-ZSM-5催化剂，适用SCR技术，该材料的NOx脱除率可达98％。US6165934报道了一种能从烟气中吸附脱除NOx的材料，该材料载体为TiO2、SiO2、Al2O3等，活性组分包括碱金属、铜、贵金属等，该材料的NOx脱除率达到70％。对于此类反应而言，由于有氨气的介入，不可避免的会出现氨气的消耗和泄漏，由于氨气本身也含有氮原子，也有发生二次污染的可能性。此外，以CO为还原剂转化NOx为N2是现有脱硝技术的另一选择。例如：CN201210273896.1公开了一种降低FCC再生过程中NOx排放的方法，该方法以粉煤灰为原料制备粉煤灰基催化剂，以再生过程中产生的CO为还原剂。CN201210463016.7公开了一种由载体活性炭、Nd2O3和选择性的CoO助剂组分组成的同时脱硫脱硝催化剂，其中的还原组分为烟气中所含的CO。CN201210462982.7公开了一种由载体活性炭、Pr6O11和选择性的NiO或CoO助剂组分组成的同时脱硫脱硝催化剂，其中的还原组分为烟气中所含的CO。CN201210581091.3公开了一种由载体活性炭、Y2O3和选择性的NiO或CoO助剂组分组成的同时脱硫脱硝催化剂，其中的还原组分为烟气中所含的CO。CN200910075611.1公开了一种利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法，该方法以活性炭中加入CuCl为催化剂。其技术方案是：将除尘后烟气引入活性炭床，将活性炭在微波加热400-600℃条件下进行脱硫脱硝。CN201110451134.1公开了一种微波催化脱硝方法，所述方法包括在微波催化反应器装置的反应管中填充催化剂形成微波催化反应床，被处理的气体在通过微波催化反应床时发生气-固反应进行脱硝处理；所述催化剂为活性炭与Cu-ZSM-5的混合的复合型催化剂。反应床层工作时的温度为150-650℃，优选为380-600℃。现有技术表明，虽然国内外已经对脱NOx方法进行了一系列的研究，但整体上成效仍不近人意。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的、效率及操作性能均佳的脱除烟气中NOx(氮氧化物)的方法。本专利技术提供一种脱除烟气中NOx的方法，包括在催化转化NOx为N2的反应条件下，将含NOx的烟气与催化剂接触反应，其特征在于，所述催化剂含有含炭成型物、第一助剂组分和第二助剂组分，以所述催化剂为基准，所述催化剂中含炭成型物的含量为55-100重量％，以氧化物计的第一助剂组分的含量为0-45重量％，以氧化物计的第二助剂组分的含量为0-30重量％。本专利技术提供方法适合用于烟道气脱NOx过程，特别适合用于烟气中还原性气体含量低或不含还原性气体(例如，所述含NOx的烟气组成满足k＝＜1，优选为k＝0的烟气。这里，k＝CCO/CNO，CCO为所述烟气中一氧化碳的体积浓度，CNO为所述烟气中一氧化氮的体积浓度)的烟气脱NOx过程。其中，与常规方法相比，本专利技术提供方法中使用的催化剂具有如下优点：(1)催化剂中的耐热无机氧化物属廉价材料，其引入可减少催化剂中炭的用量，对降低催化剂使用成本有利。(2)制备催化剂的炭，来源广泛，例如可以是炭黑、焦炭、石油焦或活性炭中的一种或几种。特别是本专利技术提供的制炭方法，可将制备本专利技术提供催化剂所需的炭的原料源拓展为包括：选自固体的富含碳的有机物；优选煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳、竹子等，以及选自液体(具有流动性)的富含碳有机物，例如渣油、沥青与煤焦油的调和油，淀粉与水调和的浆液、糖浆等。(3)催化剂制备方法简单，成品率高，催化剂粒径均匀易控制，在实际使用中具有更好的操作和使用性能。从而使本专利技术提供方法更具有竞争力。说明书附图附图用于对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。附图1为本专利技术提供的一种脱除烟气中NOx的流程示意图。具体实施方式本专利技术中，所述含炭成型物，可以是炭经破碎并筛分得到的颗粒物，可以是炭粉经成型，如压片得到的成型物。在优选的实施方式中，本专利技术所述含炭成型物为炭与水硬性无机胶凝材料的混合成型物，以所述的混合成型物为基准，所述混合成型物中水硬性无机胶凝材料的含量为3-70重量％，炭的含量为30-97重量％。其中，所述水硬性无机胶凝材料选自水泥；优选自硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，硫酸盐水泥，铁铝酸盐水泥，氟铝酸盐水泥，以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料物主要成分的水泥中的一种或几种。当所述含炭成型物为炭与水硬性无机胶凝材料的混合成型物时，优选地，以催化剂为基准，所述催化剂中炭与水硬性无机胶凝材料的混合成型物的含量为65-99.4重量％，以氧化物计的第一助剂组分的含量为0.1-30重量％，以氧化物计的第二助剂组分的含量为0.5-25重量％。在优选的实施方式中，本专利技术所述含炭成型物为炭与耐热无机氧化物的混合成型物，以所述的混合成型物为基准，所述的混合成型物中耐热无机氧化物的含量为3-70重量％，炭的含量为30-97重量％。其中，所述耐热无机氧化物选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化硅-氧化铝、氧化硅-氧化镁、氧化硅-氧化锆、氧化硅-氧化钍、氧化硅-氧化铍、氧化硅-氧化钛、氧化硅-氧化锆、氧化钛-氧化锆、氧化硅-氧化铝-氧化钍、氧化硅-氧化铝-氧化钛、氧化硅-氧化铝-氧化镁、氧化硅-氧化铝-氧化锆中的一种或几种；优选为氧化铝、氧化硅、氧化硅-氧化铝中的一种或几种。当所述含炭成型物为炭与耐热无机氧化物的混合成型物时，以所述催化剂为基准，所述催化剂中炭与耐热无机氧化物的混合成型物的含量为65-99.4重量％，以氧化物计的第一助剂组分的含量为0.1-30重量％，以氧化物计的第二助剂组分的含量为0.5-25重量％。在优选的实施方式中，本专利技术所述含炭成型物为炭与树脂的混合成型物，以所述的混合成型物为基准，所述的混合成型物中树脂的含量为2-30重量％，炭的含量为70-98重量％。其中，所述树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂胶、聚酰亚胺、改性聚苯醚、聚苯硫醚，PEEK、耐高温有机硅树脂。当所述含炭成型物为炭与树脂的混合成型物时，优选地，以催化剂为基准，所述催化剂中炭与树脂的混合成型物的含量为65-99.4重量％，以氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱除烟气中NOx的方法，包括在催化转化NOx为N2的反应条件下，将含NOx的烟气与催化剂接触反应，其特征在于，所述催化剂含有含炭成型物、第一助剂组分和第二助剂组分，以所述催化剂为基准，所述催化剂中含炭成型物的含量为55‑100重量％，以氧化物计的第一助剂组分的含量为0‑45重量％，以氧化物计的第二助剂组分的含量为0‑30重量％。

【技术特征摘要】
1.一种脱除烟气中NOx的方法，包括在催化转化NOx为N2的反应条件下，将含NOx的烟气与催化剂接触反应，其特征在于，所述催化剂含有含炭成型物、第一助剂组分和第二助剂组分，以所述催化剂为基准，所述催化剂中含炭成型物的含量为55-100重量％，以氧化物计的第一助剂组分的含量为0-45重量％，以氧化物计的第二助剂组分的含量为0-30重量％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含炭成型物为炭与水硬性无机胶凝材料的混合成型物，以所述载体为基准，所述载体中水硬性无机胶凝材料的含量为3-70重量％，炭的含量为30-97重量％；或者为炭与耐热无机氧化物的混合成型物，以所述载体为基准，所述载体中耐热无机氧化物的含量为3-70重量％，炭的含量为30-97重量％；或者为炭与树脂材料的混合成型物，以所述载体为基准，所述载体中树脂材料的含量为2-30重量％，炭的含量为70-98重量％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭选自炭黑，焦炭，石油焦，活性炭中的一种或几种。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述炭为选自炭黑，焦炭，石油焦，活性炭中的至少两种的混合物。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述炭为选自炭黑，焦炭，石油焦，活性炭中的一种或几种的粉体颗粒物，所述粉体颗粒物的粒径分布为大于0微米至小于等于0.2mm。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一助剂组分为过渡金属；优选的过渡金属选自元素周期表IB族、IIB族、IVB族、VB族、VIB族、VIIB、VIII族、锕系元素以及稀土元素中的一种或几种；进一步优选IB族中的铜、银、IIB族中的锌、IVB族中的钛、锆、VB族中的钒、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀贤，王红彬，曲令多，
申请(专利权)人：青州日新特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37