一种脱除烟气NOx的催化剂及其应用的制作方法

文档序号:5014929阅读:339来源:国知局
专利名称:一种脱除烟气NOx的催化剂及其应用的制作方法
所属领域本发明属于一种脱除烟气NOx的催化剂及其应用,具体的说是在水和SO2共存时脱除氮氧化物的催化剂及其应用
背景技术
预计到本世纪中叶,矿物燃料(煤、石油、天然气等)仍将在我国的能源结构中占据主导地位。在大气污染物中,SOx和NOx主要由矿物燃料的燃烧产生,引起了酸雨、酸雾、光化学烟雾和大气臭氧层的破坏,直接危害了人民的身体健康,影响我国国民经济的发展。对于燃煤烟气中的SOx和NOx的排放,我国制定了相应的法规。因此,SOx和NOx的排放控制是我国能源和环境领域急需解决的关键问题。
对于烟气NOx的脱除,以NH3为还原剂的选择性催化还原(SCR)技术由于脱氮效率高,可避免二次污染而得到了广泛的应用。但由于烟气中不可避免地含有SO2,在低温下SO2会与NH3反应生成NH4HSO4和(NH4)2S2O7堵塞催化剂的孔结构,降低催化剂活性,因此Bosch等(Catal.Today,1988,2,369-531)指出目前国际上所使用的工业催化剂如V2O5/TiO2,V2O5-WO3/TiO2等均须在较高的温度下(>350℃)操作,使NH4HSO4和(NH4)2S2O7反应或分解掉。但在很多情况下,高温操作导致了能耗和操作成本的增加,而且脱氮装置与我国现有的除尘和SO2控制装置难以匹配。而低温SCR装置有利于和目前大多数的工业锅炉匹配,因此SCR催化剂的低温化引起了普遍的重视。虽然现在国际上研究的一些低温催化剂有好的脱氮活性,但是容易被SO2毒化,生成硫酸盐,使催化剂失去活性。近期Zhu等(J.Catal.1999,187,245-248 and J.Catal.2000,195,268-278)研究的新型低温V2O5/AC催化剂有高的脱氮活性,而且V2O5含量在低于5wt%,温度在180℃以上时,SO2对V2O5/AC催化剂有促进作用。
但是烟气中除了SO2外,还含有2~18%的水蒸气。在水蒸气对脱氮V2O5/AC催化剂的研究方面,黄张根等(催化学报,2001,22,532-536)发现水蒸气对催化剂有抑制作用,降低了催化剂的脱氮活性,而水和SO2共存时SO2对V2O5/AC催化剂有毒化作用,生成的硫酸氨盐沉积在催化剂的表面,堵塞了催化剂的孔道,使得催化剂失活。
本发明催化剂的应用方法是将催化剂装入固定床反应器中,反应温度控制在200-280℃,通入常压烟气,空速为9000-36000h-1。
本发明具有如下优点1.催化剂的制备方法简单,有利于降低成本。
2.催化剂有高的脱氮活性。SO2对本催化剂活性有促进作用,水和SO2存在时催化剂可以高效稳定地运行,脱氮效率为70-97%。
3.适用于180-280℃下脱除烟气NOx,有利于降低脱氮的操作成本。
4.适用于高的反应空速。
具体实施例方式
权利要求
1.一种脱除烟气NOx的催化剂,其特征在于以硫酸为活性组分,活性焦为载体,各组份重量百分比为活性焦 80-95% 硫酸 5-20%
2.一种如权利要求1所述一种脱除烟气NOx的催化剂的应用,其特征在于将催化剂装入固定床反应器中,反应温度控制在200-280℃,通入常压烟气,空速为9000-36000h-1。
全文摘要
一种脱除烟气NOx的催化剂以硫酸为活性组分,活性焦为载体,各组份重量百分比为活性焦80-95%、硫酸5-20%。具有制备方法简单、成本低、高的催化活性和长的寿命。
文档编号B01D53/56GK1398662SQ0214049
公开日2003年2月26日 申请日期2002年7月19日 优先权日2002年7月19日
发明者朱珍平, 黄张根, 刘振宇, 牛宏贤 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所
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