[發明專利]一種二段微波催化反應床脫硝方法

有效

• 申請號: 201110451218.5
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102407073A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 周繼承;王哲;李虎;游志敏;高令飛
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/90;B01D53/56;B01J19/12;B01J8/06
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技術領域

本發明涉及一種二段微波催化反應床脫硝方法。

背景技術

氮氧化物NO_x對人體健康和生態環境都造成了極大危害，如何采取高效的脫硝措施，消除NO_x污染已成為環境保護中的重要課題。目前工業上應用的技術是以氨為還原劑的選擇性催化還原技術(NH₃-SCR)，該技術為我國環保事業做出了積極貢獻。NH₃-SCR法是現有氮氧化物處理技術中最成熟的方法之一，該方法可在較低的溫度下使氮氧化物脫除率達到80～90％。其不足之處：還原劑消耗量大，催化劑易中毒，管路設備要求高和脫硝效率不高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種轉化率高的、節能環保的二段微波催化反應床脫硝方法。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：所述方法包括在微波催化反應器裝置的反應管中填充催化劑形成微波催化反應床，被處理的氣體在通過微波催化反應床時發生氣-固反應進行脫硝處理；所述微波催化反應床為兩個獨立的相互串聯的微波催化反應床，第一段微波催化反應床的催化劑為Cu-ZSM-5或Mn/MgFe₂O₄催化劑；第二段微波催化反應床的催化劑為活性炭或活性炭負載MnO、CuO或CeO-CuO、MgO-FeO_x、CeO-ZrO₂的催化劑；被處理氣體順序通過第一段微波催化反應床和第二段微波催化反應床，先與第一段的催化劑發生直接分解反應，然后與第二段的催化劑發生選擇性還原反應，將氮氧化物脫除。

所述第一段微波催化反應床層的溫度250℃-550℃，優選320℃-420℃。

所述被處理氣體通過第一段微波催化反應床反應停留時間為1-5秒，優化1.5-3.5秒。

所述第二段微波催化反應床層溫度300℃-600℃，優選420℃-550℃。

所述被處理氣體通過第二段微波催化反應床反應停留時間為1-6秒，優化1.5-3秒。

所述第一段微波催化反應床層中混合氧化銅，氧化銅的加入量的質量比為10-70％，優選30-45％。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：無二次污染、無腐蝕、轉換率高、能耗小、節能環保，而且生產成本低。

具體實施方式

下面實施例對本發明作進一步說明：

所述方法包括在微波催化反應器裝置的反應管中填充催化劑形成微波催化反應床，被處理的氣體在通過微波催化反應床時發生氣-固反應進行脫硝處理；所述微波催化反應床為兩個獨立的相互串聯的微波催化反應床，第一段微波催化反應床的催化劑為Cu-ZSM-5或Mn/MgFe₂O₄催化劑；第二段微波催化反應床的催化劑為活性炭或活性炭負載MnO、CuO或CeO-CuO、MgO-FeO_x、CeO-ZrO₂的催化劑；被處理氣體順序通過第一段微波催化反應床和第二段微波催化反應床，先與第一段的催化劑發生直接分解反應，然后與第二段的催化劑發生選擇性還原反應，將氮氧化物脫除。

所述第一段微波催化反應床層的溫度250℃-550℃，優選320℃-420℃。

所述被處理氣體通過第一段微波催化反應床反應停留時間為1-5秒，優化1.5-3.5秒。

所述第二段微波催化反應床層溫度300℃-600℃，優選420℃-550℃。

所述被處理氣體通過第二段微波催化反應床反應停留時間為1-6秒，優化1.5-3秒。

所述第一段微波催化反應床層中混合氧化銅，氧化銅的加入量的質量比為10-70％，優選30-45％。

實施例來自實驗室。

在實驗室內，廢氣為大連大特氣體有限公司提供的為N₂和NO組成的混合氣，其中NO濃度為1000ppm。

氣體分析儀為美國制造的42C?NO-NO₂-NO_x?Analyzer。

微波場的功率0-1000w連續可調，頻率為2400-2500MHz。石英管反應管為WG1/2.45-Φ5.4×54。石英管長535mm，內徑10mm。

AC代表活性炭。

實施例1：

第一段微波催化反應床微波催化直接分解NO反應。