[发明专利]用于减少废气中氮氧化物的催化剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种催化剂及其制造方法，特别是指一种用于减少废气中氮氧化物的催化剂及其制造方法。

背景技术

烧结方法是利用高温燃烧方式将粉粒状的原料改变成为块状组织，使此加工后的块状原料适用于后续的高炉冶金熔炼方法，避免粉粒状原料因熔炼过程中随着鼓入的热气流而逸出。因此，将粉粒状原料经烧结方法转换成块状是高炉冶金熔炼中必要的步骤。

利用高温燃烧方式，虽然可使粒状的烧结原料固结成块状的烧结饼，但也因粉粒状的原料的燃烧不完全，而伴随产生氮氧化物(NO_x)污染。近年随着环保意识日渐高涨，环保法规日趋严格，如何有效降低氮氧化物的排放浓度，成为相关业者努力改善的目标。

现有技术主要利用氨气(NH₃)、碳或一氧化碳(CO)作为还原剂，将废气中的氮氧化物转换成氮气而加以去除，以降低氮氧化物的排放浓度。

以氨气降低氮氧化物的排放浓度是目前最为常见的方法，其主要是藉由额外通入氨气与空气，并在300℃~400℃的高温催化下，与氮氧化物进行氧化还原反应，而将氮氧化物转化成氮气与水气，亦即所谓的SCR方法(Selective Catalytic Reduction)。但是，一般烧结厂废气大多维持在150℃以下，因此，实际应用时还需要额外将废气加热至300℃以上以利反应的进行，不但额外增加能源的消耗，更会增加整体的处理成本，而且氨气为有害物质因此在操作时需格外小心。此外，额外通入的氨气与废气中的硫氧化物(SO_x)在220℃以下更会反应生成具腐蚀性的产物，而造成设备受损。

而利用碳作为降低氮氧化物排放浓度的还原剂，虽然效果较氨气更为优越，而且也不会产生具腐蚀性的产物而造成设备受损问题，但是，其反应温度必需在500℃以上，因此较SCR方法更为耗能，而且操作时还需要将废气中的氧气浓度控制在3％以下，避免燃烧的发生。

而以一氧化碳为还原剂，主要是以附着于活性焦碳(Activated Coke, AC)的重金属(铜、钴、镍或铁)作为催化剂，并在300℃~500℃间与氮氧化物进行氧化还原反应，降低废气中氮氧化物的浓度。由于其反应温度300℃~500℃仍大于一般废气的150℃，因此，仍难以避免需额外加热，而导致处理成本过高的问题。

如何减少额外能量的耗损且能降低处理成本，并维持良好氮氧化物的处理效率，成为相关业者接下来所欲改善的目标。

发明内容

因此，本发明的一个目的，即在提供一种能减少额外能量的耗损并降低操作成本，且具有良好处理效率的用于减少废气中氮氧化物的催化剂。

本发明的另一目的在于，提供一种能减少额外能量的耗损并降低操作成本，且具有良好处理效率的用于减少废气中氮氧化物的催化剂的制造方法。

于是，本发明用于减少废气中氮氧化物的催化剂的制造方法，包含混合搅拌步骤、水分去除步骤、加热步骤，及冷却出料步骤。

该混合搅拌步骤是将褐煤焦碳(Lignite Coke, LC)、含钠溶液与纯水混合搅拌预定时间，而成为混合物；该水分去除步骤是将该混合物加热至干燥温度并维持设定时间，以去除该混合物中的水分。

该加热步骤是将经过该水分去除步骤的混合物加热至加热温度，并维持加热时间，该加热温度是高于该干燥温度；而该出料步骤是将经过该加热步骤的混合物冷却后获得催化剂。

而本发明用于减少废气中氮氧化物的催化剂，包含6至7wt％的钠，以及平衡量且不为0的褐煤焦碳。

本发明的有益效果在于：采用简单的混合搅拌与高温处理的方式将钠附着于便宜的褐煤焦碳，而成为一种能在较低温度下即与废气中的氮氧化物进行氧化还原反应，以降低废气中氮氧化物浓度的催化剂，进而有效减少额外能量的耗损并降低操作成本，且具有良好的氮氧化物的处理效率。

附图说明

图1是一流程图，说明本发明用于减少废气中氮氧化物之催化剂的制造方法的一个优选实施例；及

图2是一示意图，说明本发明用于减少废气中氮氧化物的催化剂的一个优选实施例于电子显微镜下的相片。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图1，本发明用于减少废气中氮氧化物的催化剂的制造方法的优选实施例包含混合搅拌步骤21、水分去除步骤22、加热步骤23，及冷却出料步骤24。