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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柴油机尾气治理,具体涉及一种去除一氧化氮的方法。
技术介绍
1、氮氧化物是机动车所排放的尾气中的主要污染物之一,而柴油车排放的氮氧化物约占机动车排放的氮氧化物的总量的98%,是排放的氮氧化物的最大来源。大气中的氮氧化物会对人体皮肤、呼吸道产生刺激,会降低肺部的免疫力,导致其感染细菌和病毒的几率上升。此外,氮氧化物会消耗大气中的氧气以及增加雨水的酸度,会对房屋建筑以及农作物产生危害,因此,减少柴油车的氮氧化物排放成为了研究的热点。
2、目前,工业上减少柴油车的氮氧化物排放的主要方法是采用搭载尿素喷洒系统的nh3-scr技术,通过喷洒系统中的尿素喷射计量泵根据柴油车尾气排放量将一定剂量的尿素喷射至后处理系统中,尿素在排气温度下分解生成氨气,与氮氧化物反应生成氮气和水,从而达到净化尾气的目的。尿素喷洒系统十分繁杂沉重,会导致柴油车的重量大大增加,且尿素喷洒系统的成本也十分高昂,此外,尿素的过量喷洒还容易造成环境的二次污染。
3、hc-scr技术是通过用碳氢化合物作为还原剂,在催化剂作用下将柴油机排气中的nox还原成n2,其能够利用柴油尾气中另一污染物碳氢化合物的还原性与氮氧化物反应达到共同净化的目的,具有巨大的应用潜力。然而,现有的hc-scr技术大多采用乙烯、丙烯、丙烷等常温下为气态的短链烷烃作为碳氢源,而乙烯、丙烯等气态短链烷烃难以在柴油车尾气处理系统中储存、搭载,实际应用受到了限制。
4、因此,开发一种转化率高、方便实用、成本更低的一氧化氮去除方法具有十分重要的意义。
r/>技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种去除一氧化氮的方法。
2、本专利技术所采取的技术方案是:
3、一种去除一氧化氮的方法包括以下步骤:将钐锰钙钛矿固定在固定床反应器中,再升温至预设的反应温度后通入柴油、一氧化氮、氧气和氮气进行氧化还原反应。
4、优选地,所述钐锰钙钛矿通过以下方法制成:
5、1)将钐盐、锰盐和柠檬酸分散在水中进行反应,再进行干燥,得到凝胶;
6、2)将凝胶进行煅烧和研磨,即得钐锰钙钛矿。
7、优选地,步骤1)所述钐盐为硝酸钐、氯化钐、硫酸钐中的至少一种。
8、优选地,步骤1)所述锰盐为硝酸锰、氯化锰、硫酸锰中的至少一种。
9、优选地,步骤1)所述钐盐、锰盐、柠檬酸的摩尔比为1:0.4~0.6:1.8~2.2。
10、优选地,步骤1)所述反应在温度为70℃~90℃的条件下进行。
11、优选地,步骤1)所述干燥在温度为110℃~130℃的条件下进行,干燥时间为10h~15h。
12、优选地,步骤2)所述煅烧的具体操作为:以5℃/min~6℃/min的升温速率从室温升温至550℃~700℃,再保温55min~65min。
13、优选地,所述预设的反应温度为350℃~450℃。
14、优选地,所述固定床反应器中钐锰钙钛矿的添加量为50mg~100mg。
15、优选地,所述固定床反应器中柴油的流量为15μl/min~20μl/min。
16、优选地,所述固定床反应器中一氧化氮浓度为300ppm~1000ppm。
17、优选地,所述固定床反应器中氧气的体积百分比为5%~10%。
18、优选地,所述固定床反应器中的进气总流量为350ml/min~450ml/min。
19、优选地,所述氧化还原反应在固定床反应器内的压力为0.09mpa~0.11mpa的条件下进行,反应时间为55min~65min。
20、本专利技术的有益效果是:本专利技术将钐锰钙钛矿(smmno3)作为催化剂,柴油作为还原剂,一氧化氮和氧气作为反应气,可以催化柴油与氮氧化物发生氧化还原反应生成氮气和二氧化碳,钐锰钙钛矿的催化活性持久,氮氧化物的转化率最高可达100%,不仅解决了现有工艺存在的催化剂随着反应的进行活性迅速下降的问题,而且还解决了现有工艺采用气态烷烃作为还原剂存在的无法在柴油车上进行实际应用的问题,适合进行大规模工业化应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种去除一氧化氮的方法,其特征在于,包括以下步骤:将钐锰钙钛矿固定在固定床反应器中,再升温至预设的反应温度后通入柴油、一氧化氮、氧气和氮气进行氧化还原反应。
2.根据权利要求1所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述钐锰钙钛矿通过以下方法制成:
3.根据权利要求2所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:步骤2)所述煅烧的具体操作为:以5℃/min~6℃/min的升温速率从室温升温至550℃~700℃,再保温55min~65min。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述预设的反应温度为350℃~450℃。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述固定床反应器中钐锰钙钛矿的添加量为50mg~100mg。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述固定床反应器中柴油的流量为15μL/min~20μL/min。
7.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述固定床反应器中一氧化氮浓度
8.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述固定床反应器中氧气的体积百分比为5%~10%。
9.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述固定床反应器中的进气总流量为350mL/min~450mL/min。
10.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述氧化还原反应在固定床反应器内的压力为0.09MPa~0.11MPa的条件下进行,反应时间为55min~65min。
...【技术特征摘要】
1.一种去除一氧化氮的方法,其特征在于,包括以下步骤:将钐锰钙钛矿固定在固定床反应器中,再升温至预设的反应温度后通入柴油、一氧化氮、氧气和氮气进行氧化还原反应。
2.根据权利要求1所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述钐锰钙钛矿通过以下方法制成:
3.根据权利要求2所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:步骤2)所述煅烧的具体操作为:以5℃/min~6℃/min的升温速率从室温升温至550℃~700℃,再保温55min~65min。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述预设的反应温度为350℃~450℃。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的去除一氧化氮的方法,其特征在于:所述固定床反应器中钐锰钙钛矿的添加量为50mg~100mg。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹永海,彭培杰,余皓,王浩帆,王红娟,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:
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