[發(fā)明專利]一種脫硫脫硝雙效催化劑及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910353527.5
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110102299B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王際童;蔡文菂;成曉敏;劉光嵐;王濤;肖茜茜;喬文明;凌立成
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J21/10;B01J23/10;B01J23/34;B01J31/02;B01J35/10;B01J32/00;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/50
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發(fā)明涉及一種脫硫脫硝雙效催化劑及其應用，該催化劑包含SO₂脫除催化劑，貧氨脫銷催化劑和無氨脫銷催化劑三部分，進一步包括載體、負載物和活性物質(zhì)，應用于工業(yè)上SO₂和NO_x的深度脫除。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有脫銷效果顯著、增加原料利用率，減少有毒氣體，應用范圍廣，市場廣闊，經(jīng)濟效益高等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣凈化領(lǐng)域，尤其是涉及一種脫硫脫硝雙效催化劑復合材料的 開發(fā)及應用。

背景技術(shù)

氮氧化物(NOx)是大氣的主要污染源之一，并且對人的生命健康產(chǎn)生嚴重威 脅。NO能與血紅蛋白結(jié)合，生成變性血紅素和一氧化氮血紅蛋白，而NO₂對人的 呼吸器官起到刺激作用，可能導致肺水腫、慢性支氣管炎等疾病。NOx的大量排 放也將引起嚴重的環(huán)境問題，如形成酸雨、溫室效應、破壞臭氧層、引起光化學煙 霧等。并且隨著目前國內(nèi)外市場經(jīng)濟的逐步回暖，如何有效控制氮氧化物的排放成 為世界范圍內(nèi)大氣環(huán)境保護領(lǐng)域的研究重點。

二氧化硫引起的大氣污染主要是人為因素造成的，來源于生活污染和工業(yè)污 染。大量二氧化硫的排放容易形成酸雨，酸雨對我們的生活影響非常嚴重。酸雨不 僅破壞了生態(tài)環(huán)境，而且也會對雕塑及建筑物造成損害，造成了巨大的經(jīng)濟損失。 此外大氣中二氧化硫的濃度過高也會對人體的呼吸系統(tǒng)造成嚴重危害。因此如何有 效控制二氧化硫的排放成為了環(huán)境保護領(lǐng)域一個十分重要的研究方向。針對工業(yè)中 的二氧化硫排放，采取了一系列的措施，如分批淘汰各類二氧化硫污染嚴重的生產(chǎn) 工藝和設(shè)備。以實行清潔生產(chǎn)為主要的控制措施，再生產(chǎn)工藝過程中加強硫的回收， 并使之資源化，提高能源和原材料的利用率，減少污染氣體的排放。

選擇性催化還原法(Selective catalytic reduction,SCR)是目前工業(yè)上應用最為廣 泛的方法，其以氨作為還原劑，釩鈦體系為催化劑，操作溫度約300-450℃，脫硝 效率在80％左右。等量氨氣或微過量氨氣可促使脫硝效率的提高，但存在氨氣逃 逸的可能(氨氣的毒性遠超NOx)，操作溫度高，催化劑易失活且屬于毒金屬(脫 硝之前脫硫的不完全導致失活、釩已被列入有毒金屬)等缺點。

在專利CN 104741000A中涉及一種復合床層低溫SCR脫硝催化劑的應用。煙 氣氣流先后在在固定床反應器中經(jīng)過催化氧化床層和催化還原床層，分別使用微孔 活性炭或炭質(zhì)多孔材料和擔載尿素的炭質(zhì)多孔材料或分子篩為催化劑，依次將煙氣 中的氮氧化物催化氧化為NO₂，再將NO₂還原成N₂從而進行脫除。雖然此催化劑 制備簡單、成本低廉，但生成的NO₂本身對大氣有著嚴重污染。

在CN 101108304中公開了一種含五氧化二釩、二氧化鈦和活性炭的吸波催化 劑以及利用此催化劑在微波輻射下凈化煙氣的方法。該催化劑主要由活性炭基底、 二氧化鈦載體和五氧化二釩活性組分所組成。利用微波對化學反應有強的輔助催化 效應，通過微波誘導耦合催化，實現(xiàn)了對煙氣中二氧化硫和氮氧化物的凈化。雖然 該催化劑制備工藝簡單、吸波性能好，但催化劑中釩屬于毒金屬，后期毒害金屬的 處理又會增加成本。

雖然工業(yè)煙氣中的SOx和NOx的濃度不高，但是總量很大。若分別進行脫硫 脫硝工序，不但占地面積大，而且投資、管理、運行費用也高。因此將煙氣同時脫 硫脫硝，可以降低設(shè)備成本，減少設(shè)備占地面積。

考慮到球狀活性炭和蜂窩狀活性炭材料具有規(guī)則形貌、裝填密度均勻、低壓降、高比表面積、可控孔結(jié)構(gòu)及面化學環(huán)境、自身催化功效等特征，此外，其優(yōu)異的導 電性可以促進可變壓變電快速再生技術(shù)，使得其對其它反應也有使用價值，對今后 的廣譜應用也有較大建設(shè)性價值，所以我們采用這兩種炭質(zhì)材料為載體，通過擔載 不同的負載和活性物質(zhì)，制備出多元組分復合高性能脫硫脫硝催化劑，并裝填至反 應器中，實現(xiàn)煙氣同時脫硫脫硝。

發(fā)明內(nèi)容