专利名称：一种脱除废气中氮氧化物的方法
技术领域：
本发明涉及环保技术，提供了一种脱除废气中氮氧化物的方法。
背景技术：
在现代工业包括冶金、热电等产生的废气和汽车排放的尾气中，包含了大量的氮 氧化物。众所周知，氮氧化物对人体健康和生态环境的危害极大。随着人类生活水平的不 断提高，世界各国都非常重视对含有氮氧化物排放物治理的研究、推广和应用。如以氨水NH3为还原剂的NH3-SCR选择性催化还原技术，虽然脱硝效果不错，其不 足之处(1)由于NH3具有腐蚀性，在运输、储存过程中容易发生泄漏事故，增加设备维护费 和运行成本；⑵连续处理的废气中氮氧化物的含量是变化的，而加入的NH3的量与废气中 氮氧化物的量不是实时完全匹配，过量的NH3被排放出去，造成二次污染。在选择性催化还 原技术中改用尿素代替氨后虽然能够减少二次污染，但是设备投资大、能源利用率低、运行 成本高。又如中国专利申请号为200510110314.8，申请日为2005-11-11，申请人为华东 理工大学，公开号为CN1824371A的《一种微波辅助催化脱除二氧化硫和氮氧化物的方法》， 其公开的技术方案是新型催化剂以金属氧化物作为催化剂的主要活性成分和微波的吸波 剂，以活性炭作为催化剂载体，在模拟烟气条件下，催化剂在微波场下催化氧化二氧化硫和 氮氧化物，催化产物再与水汽和氨吸收反应得到硫酸铵和硝酸铵的复合肥。该方法可以较 好地脱除二氧化硫和氮氧化物。其不足之处在脱除二氧化硫和氮氧化物过程中，工艺过程 复杂、脱除效率不高，其中氮氧化物的脱除率最高也只要94%。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种工艺简单易行的、氮氧化物 的脱除率更高的，经济实用的脱除废气中氮氧化物的方法。本发明的目的通过下述技术方案予以实现该方法包括使废气流过微波场中的催 化剂床层进行处理的过程；所述催化剂床层为微波催化剂床层，包括微波催化剂和还原剂， 所述微波催化剂为活性炭、活性炭负载的金属或者活性炭负载的金属氧化物，所述还原剂 为活性炭，利用微波场使活性炭的表面羟基活化，进行气_固催化还原反应脱除氮氧化物。所述微波场的微波频率为500-3000MHz、500_2350MHz 或 865_965MHz。所述微波催化剂床层的工作温度为摄氏200-600、250-340、360-600度。所述废气的空速为500 SOOOtr1。与现有技术相比，本发明具有以下优点微波气_固催化还原反应没有二次污染， 而且工艺简单，操作方便易于控制，高效节能，运行成本低。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明
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本发明的方法包括使废气流过微波场中的催化剂床层进行处理的过程；所述催化 剂床层为微波催化剂床层，包括微波催化剂和还原剂，所述微波催化剂为活性炭、活性炭负 载的金属或者活性炭负载的金属氧化物，所述还原剂为活性炭，利用微波场使活性炭的表 面羟基活化，进行气_固催化还原反应脱除氮氧化物。所述微波场的微波频率为500-3000MHZ、500_2350MHz或865_965MHz。优选 915MHz、2450MHz。所述微波催化剂床层的工作温度为摄氏200-600、250-340或360-600度。优选摄 氏 360-600 度。所述废气的空速为500 SOOOtr1。活性炭为现有技术的产品。活性炭负载的金属或者金属氧化物的金属的可以有Mn、Cu、Ni、Fe、V、Co的金属 氧化物所组成的组中的一种或多种。实施例1 在实验室，采用本方法的具体做法，所述废气为由大连大特气体有限公司提供的 为N2气和NO组成的混合气，其中NO气含量为lOOOppm，气体分析仪为美国制造的42C NO-NO2-NOx Analyzer。微波场的功率0-1000W连续可调，频率为2400-2500MHz。石英管反应器为 WG1/2. 45-Φ5. 4X54。催化剂填充在石英管反应器中组成微波催化剂床层，上述试验用的废气经过微波 催化剂床层进行气_固催化还原反应脱除氮氧化物。催化剂的填装量都为10ml，Mn的质量分数为3%，Cu的质量分数为5%。进气含 量为lOOOppm，流量控制160ml/min，空速为K^OtT1，氧含量为5. 88 %，对微波功率选择自动 档控制，反应体系温度设置在400°C，反应压力为常压。进行微波催化脱除氮氧化物实验，用 三种催化剂的检测结果如表1 表 1。
权利要求
一种脱除废气中氮氧化物的方法，该方法包括使废气流过微波场中的催化反应床层进行处理的过程；其特征在于所述催化反应床层中含有微波催化还原剂，所述微波催化还原剂为活性炭、负载有金属或者金属氧化物的活性炭，利用微波场使活性炭的表面羟基活化，进行气 固催化还原反应脱除氮氧化物。
2.根据权利要求1所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述微波场的微 波频率为500-3000MHZ。所述活性炭的量是活性炭将废气中氮氧化物完全还原所需用量 1. 5-20。
3.根据权利要求1所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述微波场的微 波频率为500-2350MHz。
4.根据权利要求1所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述微波场的微 波频率为865-965MHz。
5.根据权利要求1-4任选一项所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述 微波催化剂床层的工作温度为摄氏200-600度。
6.根据权利要求1-4任选一项所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述 微波催化剂床层的工作温度为摄氏250-340度。
7.根据权利要求1-4任选一项所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述 微波催化剂床层的工作温度为摄氏360-600度。
8.根据权利要求1-4任选一项所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述 废气的空速为500 SOOOtr1。
9.根据权利要求5所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述废气的空速 为 500 SOOOtr1。
10.根据权利要求6—项所述的脱除废气中氮氧化物的方法，其特征在于所述废气的 空速为500 80001Γ1。
全文摘要
一种脱除废气中氮氧化物的方法，该方法包括使废气流过微波场中的催化剂床层进行处理的过程；所述催化剂床层为微波催化剂床层，包括微波催化剂和还原剂，所述微波催化剂为活性炭、活性炭负载的金属或者活性炭负载的金属氧化物，所述还原剂为活性炭，利用微波场使活性炭的表面羟基活化，进行气-固催化还原反应脱除氮氧化物。所述微波场的微波频率为500-3000MHz、500-2350MHz或865-965MHz。所述微波催化剂床层的工作温度为200-600、250-340、360-600摄氏度。所述废气的空速为500～8000h-1。本发明具有没有二次污染，工艺简单，高效节能，运行成本低等优点。
文档编号B01D53/56GK101972603SQ201010517329
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者周继承, 王哲, 阳鹏飞 申请人:湘潭大学