[發明專利]協同脫除氮氧化物、汞以及二惡英的方法、催化劑及催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202310198801.2
• 申請日: 2023-03-03
• 公開（公告）號: CN116116210A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 陳建軍;史建強;李俊華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01J23/30;B01J23/89;B01J23/00;B01D53/70;B01D53/64;B01D53/56
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 李茂家;閆俊萍

本發明提供一種協同脫除氮氧化物、汞以及二惡英的方法、催化劑及催化劑的制備方法。所述協同脫除氮氧化物、汞以及二惡英的方法包括以下步驟：使用第一催化劑脫除氮氧化物的步驟；使用第二催化劑脫除二惡英和汞的步驟。本發明的脫除氮氧化物、汞以及二惡英的方法簡單易行、操作方便，具有廣闊的應用前景，適合工業批量生產。

技術領域

本發明涉及一種脫除氮氧化物、汞以及二惡英的方法、催化劑及催化劑的制備方法，屬于環境保護與廢氣凈化領域。

背景技術

隨著現代工業的快速發展，大量的工業廢氣造成空氣污染越來越嚴重，已經成為人們最為關注的問題之一。氮氧化物(NO_x)是引發灰霾、近地面臭氧的重要一次污染物。二惡英(dioxin)是持久性劇毒物質，能夠直接嚴重危害人體與其他生物體。汞(Hg⁰)具有很高的毒性和生物蓄積性，對人體健康和生物系統造成了各種各樣的有害影響。而NO_x、dioxin和Hg⁰共存于水泥生產、金屬冶煉、垃圾焚燒、鋼鐵燒結等工業過程的煙氣中。為解決上述污染問題，世界各國正在逐步加嚴相關工業煙氣的排放標準。

氨氣選擇性催化還原法(NH₃-SCR)脫硝技術是目前工業上應用最為廣泛的一項技術，SCR核心技術是商業釩基催化劑，其可以有效的控制NO_x的排放。同時大量的研究表明釩基SCR催化劑確實能夠促進Hg⁰的氧化，也可以實現揮發性有機物(VOCs)的氧化，這使得利用SCR催化劑同時實現對NO_x、Hg⁰和VOCs等多污染物控制成為可能，但是這一過程需要噴射氯化氫(HCl)，會造成設備的腐蝕。同時，在實際應用中發現煙氣經過釩鎢鈦催化劑后，會出現二惡英含量不降反增的現象，這使得鎢鈦催化劑也成為了二惡英的制造者。

因此使用一種催化劑在無HCl條件下有效控制NO_x、Hg⁰和VOCs等多污染物的排放，對開發出有發展前景的多污染控制技術將具有極大的理論、經濟和現實意義。

發明內容

發明要解決的問題

鑒于現在技術中存在的技術問題，本發明首先提供一種脫除氮氧化物、汞以及二惡英的方法，本發明的方法簡單易行、操作方便，具有廣闊的應用前景。

進一步地，本發明還提供了用于脫除氮氧化物、汞以及二惡英的催化劑，該催化劑的催化效果優異，具備優異的NH₃選擇性還原NO活性，Hg⁰氧化效率、二惡英(氯苯)轉化率，并具備穩定的抗硫抗水性能。

進一步地，本發明還提供了催化劑的制備方法，該制備方法簡單易行，原料易于獲取，適合工業批量生產。

用于解決問題的方案

本發明提供一種協同脫除氮氧化物、汞以及二惡英的方法，其中，包括以下步驟：

使用第一催化劑脫除氮氧化物的步驟；

使用第二催化劑脫除二惡英和汞的步驟。

根據本發明所述的方法，其中，所述第一催化劑包括第一載體和第一活性成分，以所述第一催化劑的總質量為100％計，所述第一載體的含量為80-99％；所述第一活性成分的含量為1-15％。

根據本發明所述的方法，其中，所述第一載體包括鈦氧化物、鋁氧化物、鈰氧化物、鋯氧化物、錫氧化物和硅氧化物中的一種或兩種以上的組合；和/或

所述第一活性成分包括釩氧化物、鐵氧化物、銅氧化物、鎢氧化物、鉬氧化物和錳氧化物中的一種或兩種以上的組合。