CN109078488A - 一种催化脱硝的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种催化脱硝的方法，属于环保科技及环保技术领域。本发明提供的催化脱硝的方法，先将含氮废气经过除尘处理，能避免废气中的颗粒使催化剂中毒以及堵塞催化剂孔隙，然后将废气图反应釜中，与氨气和臭氧通过催化剂催化反应，实现含氮气体的转化，然后通过尾气池吸收逃逸的氨气，达到排放标准进行排放，处理效果良好，具有较高的实际使用价值。

Description

一种催化脱硝的方法
技术领域
本发明涉及环保科技及环保技术领域，具体而言，涉及一种催化脱硝的方法。
背景技术
随着国家大气污染物排放标准的不断提高，对雾霾危害性的认知加深，NOx作为雾霾、酸雨的前驱物，其排放标准有可能更为严格。目前水泥行业普遍采用的脱硝技术是低氮燃烧、SNCR,而为了应对更严的排放标准，有必要在此脱硝基础上增加SCR脱硝，实现SNCR-SCR联合脱硝。国内水泥行业对SCR脱硝技术的研究很少，但SCR技术在火电行业应用广泛。虽然两者的烟气特征有着较大区别，尤其是水泥行业的含尘量大大高于火电行业，容易造成催化剂积灰堵塞。
目前水泥行业的脱硝技术工艺还不成熟，急需开发有效的催化脱硝技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种催化脱硝的方法，该方法能高效的催化水泥窑尾气的含氮废气转化，达到排放标准。
为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：
一种催化脱硝的方法，催化脱硝的方法包括以下步骤：
将含氮废气经过静电除尘处理，得到除尘废气，将除尘废气通入预热的反应釜中；
在反应釜中通入氨气和臭氧并加热反应，得到反应气体，将反应气体通入尾气池反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明提供的催化脱硝的方法，先将含氮废气经过除尘处理，能避免废气中的颗粒使催化剂中毒以及堵塞催化剂孔隙，然后将废气图反应釜中，与氨气和臭氧通过催化剂催化反应，实现含氮气体的转化，然后通过尾气池吸收逃逸的氨气，达到排放标准进行排放，处理效果良好，具有较高的实际使用价值。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种催化脱硝的方法进行具体说明。
一种催化脱硝的方法，催化脱硝的方法包括以下步骤：
将含氮废气经过静电除尘处理，得到除尘废气，将除尘废气通入预热的反应釜中；
在反应釜中通入氨气和臭氧并加热反应，得到反应气体，将反应气体通入尾气池反应。
脱硝催化的反应原理如下所示：
4NO+4NH3+O2＝4N2+6H2O；
2NO2+4NH3+O2＝3N2+6H2O；
通过催化剂的催化作用，使得反应的温度降低，一氧化氮或二氧化氮与氨气和延期反应生成无害的氮气和水，达到处理废气的标准。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，静电除尘的工作电压为50-65kv。
静电除尘是气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。
使用较高的电压，起到电离空气的效果，空气电离的正负离子与输入的要处理的含氮气体中的带电颗粒结合，逐渐团聚，达到除尘的目的。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，除尘废气的固体颗粒浓度小于20g/Nm3。
控制除尘后的气体中固体颗粒的浓度，避免浓度过高影响催化剂的使用。由于催化剂具有较多的孔隙，固体颗粒较多，利益堵塞催化剂的孔隙，导致催化剂的催化效率降低；另外，固体颗粒含有较多的有毒有害物质，利益导致催化剂中毒，也会影响催化剂的催化效率，所以需要控制气体中的固体颗粒，起到保护催化剂的作用。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，预热的温度为100-150℃。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，氨气的流量为1-2.5L/min。
合适的氨气流量的输入有利于反应的进行，使得含氮气体与氨气形成合理的配比；既能避免氨气不足导致废气处理不完全，又能避免安输入过多导致浪费的问题。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，臭氧的体积分数为5％-7％。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，加热反应为梯度加热反应，梯度加热反应包括预热期、平台期和反应期。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，预热期加热到120-160℃，加热时间为15-20min；平台期的时间为10-13min；反应期加热到220-280℃，加热时间为10-15min。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，反应釜中还包括脱硝催化剂，脱硝催化剂主要由二氧化钛、蒙脱土、仲钨酸铵、五氧化二钒、硬脂酸、偏钒酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维和去离子水制备得到。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，氨气的逃逸量为3-8ppm。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种催化脱硝的方法，催化脱硝通过才反应釜中添加脱硝催化剂，通过脱硝催化剂与含氮废气发生反应，生成对环境无害的气体，达到排放标准。
脱硝催化的反应原理如下所示：
4NO+4NH3+O2＝4N2+6H2O；
2NO2+4NH3+O2＝3N2+6H2O；
通过催化剂的催化作用，使得反应的温度降低，一氧化氮或二氧化氮与氨气和延期反应生成无害的氮气和水，达到处理废气的标准。
脱硝催化剂，主要由二氧化钛、蒙脱土、仲钨酸铵、五氧化二钒、硬脂酸、偏钒酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维和去离子水制备得到。
脱硝催化的方法，包括以下步骤：
1.1将含氮废气在静电场中进行静电除尘，静电场的电压是50kv；
1.2得到除尘废气，除尘废气的固体颗粒浓度小于20g/Nm3；
1.3预热反应釜到100℃；
1.4将除尘废气通入已经预热的反应釜中，同时通入氨气和臭氧，氨气的流量为1L/min，臭氧的体积份数为7％，控制氨气的逃逸量为3ppm；
1.5反应釜开始梯度加热反应，梯度加热反应包括预热期、平台期和反应期，预热期加热到120℃，加热时间为15min；平台期的时间为10min；反应期加热到220℃，加热时间为10min；加热到220℃后开始进行反应；
1.6反应后得到反应气体，将反应气体通入尾气池。
实施例2
本实施例提供一种催化脱硝的方法，催化脱硝通过才反应釜中添加脱硝催化剂，通过脱硝催化剂与含氮废气发生反应，生成对环境无害的气体，达到排放标准。
脱硝催化的反应原理如下所示：
4NO+4NH3+O2＝4N2+6H2O；
2NO2+4NH3+O2＝3N2+6H2O；
通过催化剂的催化作用，使得反应的温度降低，一氧化氮或二氧化氮与氨气和延期反应生成无害的氮气和水，达到处理废气的标准。
脱硝催化剂，主要由二氧化钛、蒙脱土、仲钨酸铵、五氧化二钒、硬脂酸、偏钒酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维和去离子水制备得到。
脱硝催化的方法，包括以下步骤：
1.1将含氮废气在静电场中进行静电除尘，静电场的电压是65kv；
1.2得到除尘废气，除尘废气的固体颗粒浓度小于20g/Nm3；
1.3预热反应釜到150℃；
1.4将除尘废气通入已经预热的反应釜中，同时通入氨气和臭氧，氨气的流量为2.5L/min，臭氧的体积份数为7％，控制氨气的逃逸量为8ppm；
1.5反应釜开始梯度加热反应，梯度加热反应包括预热期、平台期和反应期，预热期加热到160℃，加热时间为20min；平台期的时间为13min；反应期加热到280℃，加热时间为15min；加热到280℃后持续进行反应；
1.6反应后得到反应气体，将反应气体通入尾气池。
实施例3
本实施例提供一种催化脱硝的方法，催化脱硝通过才反应釜中添加脱硝催化剂，通过脱硝催化剂与含氮废气发生反应，生成对环境无害的气体，达到排放标准。
脱硝催化的反应原理如下所示：
4NO+4NH3+O2＝4N2+6H2O；
2NO2+4NH3+O2＝3N2+6H2O；
通过催化剂的催化作用，使得反应的温度降低，一氧化氮或二氧化氮与氨气和延期反应生成无害的氮气和水，达到处理废气的标准。
脱硝催化剂，主要由二氧化钛、蒙脱土、仲钨酸铵、五氧化二钒、硬脂酸、偏钒酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维和去离子水制备得到。
脱硝催化的方法，包括以下步骤：
1.1将含氮废气在静电场中进行静电除尘，静电场的电压是55kv；
1.2得到除尘废气，除尘废气的固体颗粒浓度小于20g/Nm3；
1.3预热反应釜到130℃；
1.4将除尘废气通入已经预热的反应釜中，同时通入氨气和臭氧，氨气的流量为2L/min，臭氧的体积份数为6％，控制氨气的逃逸量为5ppm；
1.5反应釜开始梯度加热反应，梯度加热反应包括预热期、平台期和反应期，预热期加热到140℃，加热时间为17min；平台期的时间为12min；反应期加热到260℃，加热时间为13min；加热到260℃后持续进行反应；
1.6反应后得到反应气体，将反应气体通入尾气池。
实施例4
本实施例提供一种催化脱硝的方法，催化脱硝通过才反应釜中添加脱硝催化剂，通过脱硝催化剂与含氮废气发生反应，生成对环境无害的气体，达到排放标准。
脱硝催化的反应原理如下所示：
4NO+4NH3+O2＝4N2+6H2O；
2NO2+4NH3+O2＝3N2+6H2O；
通过催化剂的催化作用，使得反应的温度降低，一氧化氮或二氧化氮与氨气和延期反应生成无害的氮气和水，达到处理废气的标准。
脱硝催化剂，主要由二氧化钛、蒙脱土、仲钨酸铵、五氧化二钒、硬脂酸、偏钒酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维和去离子水制备得到。
脱硝催化的方法，包括以下步骤：
1.1将含氮废气在静电场中进行静电除尘，静电场的电压是60kv；
1.2得到除尘废气，除尘废气的固体颗粒浓度小于20g/Nm3；
1.3预热反应釜到150℃；
1.4将除尘废气通入已经预热的反应釜中，同时通入氨气和臭氧，氨气的流量为1.5L/min，臭氧的体积份数为6％，控制氨气的逃逸量为7ppm；
1.5反应釜开始梯度加热反应，梯度加热反应包括预热期、平台期和反应期，预热期加热到150℃，加热时间为18min；平台期的时间为11min；反应期加热到270℃，加热时间为14min；加热到270℃后持续进行反应；
1.6反应后得到反应气体，将反应气体通入尾气池。
实验例1
本实验例以实施例1-4提供的催化脱硝的方法进行脱硝催化处理，对比例1以未除尘的废气进行脱硝处理(其余与实施例1相同)，对比例2以0.5L/min氨气流量进行处理(其余与实施例1相同)，对比例3以5L/min的氨气流量进行反应(其余与实施例1相同)，分别计算催化剂的使用寿命和脱硝效率。实验结果见表1。
表1脱硝实验结果
从表1可以看，未除尘的废气明显影响催化剂的使用寿命和脱硝效率，而氨气流量过小或者过大也都会影响催化剂的使用寿命和脱硝效率。
综上所述，本发明实施例提供的催化脱硝的方法，能相对的延长催化剂的使用时间，相对的节约使用成本并提高脱硝效率，具备较高的实际应用价值，以及较好的推广价值。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种催化脱硝的方法，其特征在于，所述催化脱硝的方法包括以下步骤：
将含氮废气经过静电除尘处理，得到除尘废气，将所述除尘废气通入预热的反应釜中；
在反应釜中通入氨气和臭氧并加热反应，得到反应气体，将反应气体通入尾气池反应。
2.根据权利要求1所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述静电除尘的工作电压为50-65kv。
3.根据权利要求2所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述除尘废气的固体颗粒浓度小于20g/Nm3。
4.根据权利要求2所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述预热的温度为100-150℃。
5.根据权利要求1所述的催化脱硝的方法,其特征在于，所述氨气的流量为1-2.5L/min。
6.根据权利要求5所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述臭氧的体积分数为5％-7％。
7.根据权利要求1所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述加热反应为梯度加热反应，所述梯度加热反应包括预热期、平台期和反应期。
8.根据权利要求7所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述预热期加热到120-160℃，加热时间为15-20min；所述平台期的时间为10-13min；所述反应期加热到220-280℃，加热时间为10-15min。
9.根据权利要求1所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述反应釜中还包括脱硝催化剂，所述脱硝催化剂主要由二氧化钛、蒙脱土、仲钨酸铵、五氧化二钒、硬脂酸、偏钒酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维和去离子水制备得到。
10.如权利要求1所述的催化脱硝的方法，其特征在于，所述氨气的逃逸量为3-8ppm。
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