一种烟气脱硝的方法技术

本发明专利技术公开了一种烟气脱硝的方法，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，在200‑350℃的温度下，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的组成为：以ZSM‑5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷为复合载体，掺杂MnO2的Fe2O3为第一活性涂层，掺杂Pr6O11的La2O3为第二活性涂层；其中，所述第一活性涂层负载于载体上，其含量为10‑20wt％，所述第二活性涂层负载于第一活性涂层上，其含量为15‑25wt％；本发明专利技术方法所使用催化剂在200‑350℃的中低温之间具有较高的脱硝活性，能适应实际生产的需要，具有十分广阔的工业应用前景。

A method of flue gas denitrification

The invention discloses a method for flue gas denitration, carried on a self-made tubular fixed bed reactor SCR in the flue gas denitration, in 200 temperature of 350 DEG C, by catalytic reaction of selective reduction of nitrogen oxides in flue gas into nitrogen and water; wherein the composition of catalyst in catalytic reaction for ZSM 5 molecular sieve and cordierite honeycomb ceramic composite carrier, MnO2 doped Fe2O3 as the first active coating, Pr6O11 doped La2O3 second active coating; wherein the first active coating loaded onto the carrier, its content is 10 20wt%, the second active load in the first active coating coating on the content of 15 25wt%; the method of the invention used in low temperature catalyst between 200 350 DEG C with high denitrification activity, can adapt to the needs of the actual production and has a very broad application in industry Prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硝的方法
本专利技术涉及烟气脱硝
更具体地说，本专利技术涉及一种烟气脱硝的方法。
技术介绍
近年来，我国各地雾霾频现，大气污染形势严峻，其中由氮氧化物(NOx)所造成的污染尤其严重，不仅污染了我国的大气环境，而且由于氮氧化物等污染物的“长距离输送”问题，也对邻近的韩国和日本等国家产生了负面影响。面对着日益严重的大气污染问题，新的“十三五”规划必定会对NOx的减排做出更加严格的要求，因此氮氧化物的控制与减排必须加快步伐，如何快速有效的实现NOx的减排已成为当前重要工作。选择性催化还原脱硝技术(SCR)主要利用NH3、尿素等为还原剂，将NOx还原为无毒无害的产物N2和H2O。如今商业化应用最为广泛的是V2O5/TiO2系催化剂，其工业应用时的脱硝率可以达到90％以上，但是仅仅局限于高温活性窗口(≥350℃)，而且V2O5具有毒性，生产、使用过程以及废弃后会产生污染。目前应用较广泛的低温SCR脱硝催化剂，其核心技术一直被美国、日本以及德国等国家所垄断，尚未实现国产化，很大程度上限制了我国烟气脱硝技术的发展以及氮氧化物减排工作的开展，所以对低温SCR催化剂的研究具有极其重要的现实意义与经济价值。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种烟气脱硝的方法，本专利技术方法所使用催化剂在200-350℃的中低温之间具有较高的脱硝活性，能适应实际生产的需要，具有十分广阔的工业应用前景。为实现本专利技术的目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种烟气脱硝的方法，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，在200-350℃的温度下，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的组成为：以ZSM-5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷为复合载体，掺杂MnO2的Fe2O3为第一活性涂层，掺杂Pr6O11的La2O3为第二活性涂层；其中，所述第一活性涂层负载于载体上，其含量为10-20wt％，所述第二活性涂层负载于第一活性涂层上，其含量为15-25wt％。其中，所述第一活性涂层中MnO2的含量为10-30％，Fe2O3的含量为70-90％；所述第二活性涂层中Pr6O11的含量为15-35％，La2O3的含量为65-85wt％。所述复合载体中ZSM-5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷的质量比为1:2-4。所述复合载体的制备方法为：将堇青石蜂窝陶瓷和ZSM-5分子筛合成液以固液质量体积比g/mL为0.5-5:1加入到晶化釜中，在120-180℃下反应12-36h，再经过洗涤、过滤、烘干，350-550℃焙烧即得复合载体。所述ZSM-5分子筛合成液的摩尔配比为：100SiO2：(0.67-4)Al2O3：(7-10)Na2O：(15-30)TPAOH：(2000-3500)H2O。所述ZSM-5分子筛合成液的摩尔配比为：100SiO2：2Al2O3：8Na2O：20TPAOH：3000H2O。所述催化剂的制备方法为：(1)第一涂层的负载：将MnO2、Fe2O3和适量的去离子水混合，经球磨后得到第一涂层浆料，然后将上述第一涂层浆料涂覆到复合载体上，并在80-120℃下烘干，得负载第一涂层的中间产物；(2)第二涂层的负载：将Pr6O11、La2O3和适量的去离子水混合，经球磨后得到第二涂层浆料，然后将上述第二涂层浆料涂覆到步骤(1)所得负载第一涂层的中间产物上，并在80-120℃下烘干，450-600℃下焙烧1-5h即得所述催化剂。所述步骤(1)和(2)中烘干的温度为100℃。所述步骤(2)中焙烧的温度为500℃。所述步骤(2)中焙烧的时间为3h。相对于现有技术的中低温SCR催化剂，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术使用ZSM-5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷为复合载体，结合了ZSM-5分子筛的强酸性、高水热稳定性以及堇青石蜂窝陶瓷的孔道优势，使得两种材料优势互补、协同作用，有利于SCR催化反应活性和选择性的提高；(2)本专利技术采用掺杂MnO2的Fe2O3为第一活性涂层，掺杂Pr6O11的La2O3为第二活性涂层，两种配合使用一方面有促于催化剂的低温活性，另一方面可以有效提高催化剂的抗老化能力以及低温选择性。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的实施例1的催化剂脱硝活性的测试结果。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。以下实施例如无具体说明，采用的试剂为市售化学试剂或工业产品。实施例1：一种烟气脱硝的方法，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的制备方法为：(1)复合载体的制备：将堇青石蜂窝陶瓷和ZSM-5分子筛合成液以固液质量体积比g/mL为2:1加入到晶化釜中，在150℃下反应24h，再经过洗涤、过滤、烘干，500℃焙烧即得复合载体；所述ZSM-5分子筛合成液的摩尔配比为：100SiO2：2Al2O3：8Na2O：20TPAOH：3000H2O；(2)第一涂层的负载：将5gMnO2、20gFe2O3和100g的去离子水混合，经球磨后得到第一涂层浆料，然后按质量比1:5的比例将上述第一涂层浆料涂覆到复合载体上，并在100℃下烘干，得负载第一涂层的中间产物；(3)第二涂层的负载：将8gPr6O11、25gLa2O3和100g的去离子水混合，经球磨后得到第二涂层浆料，然后按质量比1:4将上述第二涂层浆料涂覆到步骤(1)所得负载第一涂层的中间产物上，并在100℃下烘干，500℃下焙烧3h即得所述催化剂。实施例2：一种烟气脱硝的方法，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的制备方法为：(1)复合载体的制备：将堇青石蜂窝陶瓷和ZSM-5分子筛合成液以固液质量体积比g/mL为2:1加入到晶化釜中，在150℃下反应24h，再经过洗涤、过滤、烘干，500℃焙烧即得复合载体；所述ZSM-5分子筛合成液的摩尔配比为：100SiO2：2Al2O3：8Na2O：20TPAOH：3000H2O；(2)第一涂层的负载：将6gMnO2、22gFe2O3和100g的去离子水混合，经球磨后得到第一涂层浆料，然后按质量比1:5的比例将上述第一涂层浆料涂覆到复合载体上，并在100℃下烘干，得负载第一涂层的中间产物；(3)第二涂层的负载：将10gPr6O11、30gLa2O3和100g的去离子水混合，经球磨后得到第二涂层浆料，然后按质量比1:4将上述第二涂层浆料涂覆到步骤(1)所得负载第一涂层的中间产物上，并在100℃下烘干，500℃下焙烧3h即得所述催化剂。实施例3：一种烟气脱硝的方法，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的制备方法为：(1)复合载体的制备：将堇青石蜂窝陶瓷和ZSM-5分子筛合成液以固液质量体积比g/mL为2:1加入到晶化釜中，在150℃下反应24h，再经过洗涤、过滤、烘干，500℃焙烧即得复合载体；所述ZS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硝的方法，其特征在于，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，在200‑350℃的温度下，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的组成为：以ZSM‑5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷为复合载体，掺杂MnO2的Fe2O3为第一活性涂层，掺杂Pr6O11的La2O3为第二活性涂层；其中，所述第一活性涂层负载于载体上，其含量为10‑20wt％，所述第二活性涂层负载于第一活性涂层上，其含量为15‑25wt％。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝的方法，其特征在于，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，在200-350℃的温度下，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的组成为：以ZSM-5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷为复合载体，掺杂MnO2的Fe2O3为第一活性涂层，掺杂Pr6O11的La2O3为第二活性涂层；其中，所述第一活性涂层负载于载体上，其含量为10-20wt％，所述第二活性涂层负载于第一活性涂层上，其含量为15-25wt％。2.根据权利要求1所述烟气脱硝的方法，其特征在于，所述第一活性涂层中MnO2的含量为10-30％，Fe2O3的含量为70-90％；所述第二活性涂层中Pr6O11的含量为15-35％，La2O3的含量为65-85wt％。3.根据权利要求1所述烟气脱硝的方法，其特征在于，所述复合载体中ZSM-5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷的质量比为1：2-4。4.根据权利要求3所述烟气脱硝的方法，其特征在于，所述复合载体的制备方法为：将堇青石蜂窝陶瓷和ZSM-5分子筛合成液以固液质量体积比g/mL为0.5-5：1加入到晶化釜中，在120-180℃下反应12-36h，再经过洗涤、过滤、烘干，350-550℃焙烧即得复合载体。5.根据权利要求3-4中任一项所述烟气脱硝的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱群，麻强，王维江，王怀金，韩文静，
申请(专利权)人：中国化学工程第六建设有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42