【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟道废气综合治理，具体涉及一种低温等离子体协同催化还原脱除nox的系统和方法。
技术介绍
1、石油炼制、化学工业和煤炭燃烧等过程会排放大量的氮氧化物等污染性气体。nox排放入大气会导致酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏、雾霾等严重的环境问题，同时还会引发人类呼吸系统、神经系统等疾病。因此，采取有效措施对烟气/废气中nox进行控制和治理成为当前各国大气污染治理的迫切问题。
2、目前，脱硝技术普遍采用选择性催化还原技术(scr)、非选择性化还原技术(sncr)、低温臭氧氧化法(lotox)。
3、其中，scr是指在催化剂作用下nox被co或nh3或ch4或h2等还原剂还原为n2的过程，工业常用的催化剂为v2o5-wo3/tio2，活性温度窗口在300～400℃之间，一般为350～375℃；sncr是在无催化剂存在条件下，将nh3或氨水、尿素等还原剂喷入焚烧炉炉膛内，与nox反应，反应温度一般为850～1150℃。
4、然而，前述两种方法需增大喷氨量来提高脱硝效率，因此，存在氨逃逸问题，若烟气中含有so2，会有硫酸氢铵生成，对脱硝装置和下游设备安全稳定运行危害较大，且scr和sncr技术使用温度高，需要对锅炉进行改造。
5、lotox技术将臭氧发生器产生的臭氧注入，把nox氧化成n2o5，并以硝酸盐的形式经洗涤去除。该技术脱硝效率略低运行成本昂贵，o3制备费用高、发生器效率低、电耗高。
6、并且，以上三种方法主要针对no和no2，对n2o脱除效率低。石油化工行业环己酮
7、因此，迫切需要开发一种对n2o等多种氮氧化物具有脱除作用，且简便、高效、低成本的新型脱硝技术用于烟气/废气中nox的治理。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中脱除氮氧化物的方法存在脱除效率低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种低温等离子体协同催化还原脱除nox的方法，该方法在含有放电区和催化区的介质阻挡放电等离子体反应器中进行，包括：
3、(1)在还原性气体存在下，将含有nox的混合气体引入至所述介质阻挡放电等离子体反应器的放电区中进行电离处理，得到第一物流；所述电离处理的条件至少包括：放电电压为6-30kv；放电频率为10-25khz，放电电流为70-110ma，电离时间为0.01-5s；
4、(2)在催化剂存在下，将所述第一物流引入至所述介质阻挡放电等离子体反应器的催化区中进行接触反应，得到第二物流；所述催化剂包括载体、负载在所述载体上的第一活性金属元素和第二活性金属元素，所述载体为钛-锆复合氧化物或钨-钛-锆复合氧化物，所述第一活性金属元素选自ce、fe、mn中的至少一种，所述第二活性金属元素选自k、mg、na中的至少一种；
5、以所述催化剂的总重量为基准，以氧化物计的所述第一活性金属元素的含量为0.1-70wt％；以氧化物计的所述第二活性金属元素的含量为0.01-40wt％；
6、相对于容积不大于1000l的所述介质阻挡放电等离子体反应器，所述介质阻挡放电等离子体反应器的催化区与所述介质阻挡放电等离子体反应器的放电区的间隔距离为0.2mm-100mm。
7、本专利技术第二方面提供一种低温等离子体协同催化剂还原脱除nox的系统，该系统包括：
8、介质阻挡放电等离子体反应器，所述介质阻挡放电等离子体反应器上设置有混合气体入口i、还原性气体入口、第二物流出口、放电区和催化区，其中，所述第二物流出口与烟囱入口连通，所述放电区设置有放电单元，所述催化区装填有催化剂；
9、相对于容积不大于1000l的所述介质阻挡放电等离子体反应器，所述放电区与所述催化区的间隔距离为0.2mm-100mm。
10、本专利技术提供的方法能够实现在常温条件下同时脱除工业烟气/废弃中的n2o等氮氧化物，并且脱硝效率高、工艺简单。
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1.一种低温等离子体协同催化还原脱除NOX的方法，其特征在于，该方法在含有放电区和催化区的介质阻挡放电等离子体反应器中进行，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于容积不大于1000L的所述介质阻挡放电等离子体反应器，所述介质阻挡放电等离子体反应器的催化区与所述介质阻挡放电等离子体反应器的放电区的间隔距离为0.5mm-30mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述介质阻挡放电等离子体反应器为线筒式介质阻挡放电反应器和/或格栅式介质阻挡放电反应器。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述还原性气体选自催化裂化干气、催化重整干气、加氢裂化干气、延迟焦化干气、天然气中的至少一种；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述混合气体选自燃煤电厂烟气、燃煤电厂废气、燃煤锅炉烟气、燃煤锅炉废气、燃煤窑炉烟气、燃煤窑炉废气中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述混合气体中的NOX选自NO、NO2、N2O中的至少
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述还原性气体的用量为完全还原脱除NOX所需理论摩尔用量的80-300％，优选为90-180％。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，该方法还包括：在将所述含有NOX的混合气体引入至所述介质阻挡放电等离子体反应器的放电区之前，先将所述含有NOX的混合气体引入至除尘器中进行除尘处理。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，以所述催化剂的总重量为基准，以氧化物计的所述第一活性金属元素的含量为0.5-30wt％；以氧化物计的所述第二活性金属元素的含量为0.01-4wt％。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述接触反应的条件至少包括：温度为50-700℃，优选为150-500℃；压力为0.1-1MPa，优选为0.1-0.3MPa；时间为0.01-10s，优选为0.01-5s；催化剂体积空速为2000-30000h-1，优选为2000-12000h-1。
11.一种低温等离子体协同催化剂还原脱除NOX的系统，其特征在于，该系统包括：
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述介质阻挡放电等离子体反应器为线筒式介质阻挡放电反应器和/或格栅式介质阻挡放电反应器。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其中，该系统还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种低温等离子体协同催化还原脱除nox的方法，其特征在于，该方法在含有放电区和催化区的介质阻挡放电等离子体反应器中进行，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于容积不大于1000l的所述介质阻挡放电等离子体反应器，所述介质阻挡放电等离子体反应器的催化区与所述介质阻挡放电等离子体反应器的放电区的间隔距离为0.5mm-30mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述介质阻挡放电等离子体反应器为线筒式介质阻挡放电反应器和/或格栅式介质阻挡放电反应器。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述还原性气体选自催化裂化干气、催化重整干气、加氢裂化干气、延迟焦化干气、天然气中的至少一种；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述混合气体选自燃煤电厂烟气、燃煤电厂废气、燃煤锅炉烟气、燃煤锅炉废气、燃煤窑炉烟气、燃煤窑炉废气中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述混合气体中的nox选自no、no2、n2o中的至少一种；
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述还原性气体的用量为完全还原脱除nox所需理论摩尔用量...
【专利技术属性】
技术研发人员：武传朋，张婧，李传坤，杨哲，凌逸群，袁壮，苟成冬，高新江，何亚东，林扬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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