[發(fā)明專利]微波催化用復(fù)合催化劑及其催化分解NO的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810101669.8
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108355663B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周繼承;徐文濤;彭康;韓雪
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;張文君

本發(fā)明提供一種微波催化用復(fù)合催化劑，復(fù)合催化劑為MgCo₂O₄?BaCO₃復(fù)合型催化劑。此種催化劑具有協(xié)同作用且能與微波結(jié)合進(jìn)行NO催化分解，NO脫除率高達(dá)99.6％。本發(fā)明還公開一種采用上述催化劑的催化分解NO的方法，在微波催化反應(yīng)器裝置的反應(yīng)管中填充上述微波催化用復(fù)合催化劑形成微波催化反應(yīng)床，待處理的廢氣在通過微波催化反應(yīng)床時發(fā)生氣?固催化反應(yīng)，其中的NO直接催化分解成N₂和O₂。應(yīng)用本發(fā)明的催化分解NO的方法，沒有二次污染，而且工藝簡單，操作方便易于控制，NO脫除效率非常高(NO轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.6％)，抗氧性強(qiáng)，抗水蒸氣強(qiáng)，操作溫度低，節(jié)能環(huán)保，運(yùn)行成本低；處理后的煙氣或廢氣可以直接達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波催化技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種微波催化用復(fù)合催化劑及其催化分解NO的方法。

背景技術(shù)

氮氧化物是嚴(yán)重危害人類健康的主要污染物之一，其95％以上成分為NO。據(jù)估計(jì)，2015年我國燃煤電廠NO_x排放量將達(dá)到1310萬噸，可見控制NO的排放是極為重要的。隨著人類生活水平的不斷提高，世界各國都非常重視對含有氮氧化物排放物治理的研究、推廣和應(yīng)用。

NO的直接分解法因具有經(jīng)濟(jì)、不消耗NH₃、CO、CH₄等還原劑、不產(chǎn)生二次污染的特點(diǎn)，被認(rèn)為是最具吸引力的方法。NO分解的反應(yīng)為雖然NO直接分解為N₂和O₂在熱力學(xué)范圍內(nèi)達(dá)到99％是完全可行的，但是反應(yīng)活化能高達(dá)364kl/mol，氧氣阻礙。目前雖然關(guān)于NO的直接催化分解方面的研究報道很多，也取得了一定的進(jìn)展，但仍存在脫硝率低和明顯的氧阻抑和水蒸氣阻礙現(xiàn)象。因此需要找到一種合適的催化劑與一種高效的能量來共同作用降低反應(yīng)的活化能，同時消除氧阻抑和水蒸氣阻礙，使NO直接分解反應(yīng)能夠在低溫超氧和水蒸氣條件下高效進(jìn)行。

本申請的發(fā)明人及其課題組一直致力于微波直接催化分解NO脫硝領(lǐng)域的研究。如申請人申請了如下專利。

專利201110451086.6提供一種微波催化選擇性還原反應(yīng)脫硝方法，所述方法包括在微波催化反應(yīng)器裝置的反應(yīng)管中填充催化劑形成微波催化反應(yīng)床，被處理氣體在通過微波催化反應(yīng)床時發(fā)生氣-固反應(yīng)進(jìn)行脫硝處理；所述催化劑是以活性炭為基，負(fù)載活性組分組成的復(fù)合型催化劑；所述負(fù)載活性組分為金屬及其氧化物或/和過渡金屬及其氧化物，負(fù)載活性組分負(fù)載量的質(zhì)量比為0.1-15％；所述復(fù)合型催化劑填充在微波催化反應(yīng)器裝置的反應(yīng)管中組成復(fù)合型微波催化反應(yīng)床，被處理氣體經(jīng)過復(fù)合型微波催化反應(yīng)床時，以復(fù)合型催化劑中的活性炭為還原劑，與氣體中的一氧化氮發(fā)生選擇催化還原反應(yīng)，將氮氧化物脫除。該發(fā)明具有轉(zhuǎn)化率高、能耗小、節(jié)能環(huán)保，運(yùn)行成本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

專利CN201110451237.8提供一種微波催化直接分解NO的脫硝方法，將填充了催化劑的反應(yīng)管安裝在微波場中構(gòu)成反應(yīng)床層，所述反應(yīng)管采用石英玻璃或其他透波材料制作；含NO的煙氣/廢氣在通過反應(yīng)床層時，在設(shè)定的反應(yīng)溫度下，在微波場和催化劑的共同作用下進(jìn)行氣固催化反應(yīng)；其特征在于：所述反應(yīng)床層中的催化劑為銅分子篩催化劑Cu-ZSM-5；所述反應(yīng)的催化劑床層溫度為100℃-450℃，優(yōu)選280℃-380℃。被處理氣體經(jīng)過微波催化反應(yīng)床時，以銅分子篩Cu-ZSM-5為催化劑，直接催化分解氣體中的一氧化氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂脱鯕猓瑢⒌趸锩摮Ｔ摪l(fā)明具有直接分解轉(zhuǎn)化率高、能耗小、節(jié)能環(huán)保，無還原劑消耗、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。