[发明专利]一种烟气脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域。更具体地说，本发明涉及一种烟气脱硝的方法。

背景技术

近年来，我国各地雾霾频现，大气污染形势严峻，其中由氮氧化物(NO_x)所造成的污染尤其严重，不仅污染了我国的大气环境，而且由于氮氧化物等污染物的“长距离输送”问题，也对邻近的韩国和日本等国家产生了负面影响。面对着日益严重的大气污染问题，新的“十三五”规划必定会对NO_x的减排做出更加严格的要求，因此氮氧化物的控制与减排必须加快步伐，如何快速有效的实现NO_x的减排已成为当前重要工作。

选择性催化还原脱硝技术(SCR)主要利用NH₃、尿素等为还原剂，将NO_x还原为无毒无害的产物N₂和H₂O。如今商业化应用最为广泛的是V₂O₅/TiO₂系催化剂，其工业应用时的脱硝率可以达到90％以上，但是仅仅局限于高温活性窗口(≥350℃)，而且V₂O₅具有毒性，生产、使用过程以及废弃后会产生污染。

目前应用较广泛的低温SCR脱硝催化剂，其核心技术一直被美国、日本以及德国等国家所垄断，尚未实现国产化，很大程度上限制了我国烟气脱硝技术的发展以及氮氧化物减排工作的开展，所以对低温SCR催化剂的研究具有极其重要的现实意义与经济价值。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是在于提供一种烟气脱硝的方法，本发明方法所使用催化剂在200-350℃的中低温之间具有较高的脱硝活性，能适应实际生产的需要，具有十分广阔的工业应用前景。

为实现本发明的目的，本发明所采取的技术方案为：

一种烟气脱硝的方法，所述烟气脱硝在自制管式固定床SCR反应器中进行，在200-350℃的温度下，通过催化反应将烟气中的氮氧化物选择性还原为氮气和水；其中所述催化反应中催化剂的组成为：以ZSM-5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷为复合载体，掺杂MnO₂的Fe₂O₃为第一活性涂层，掺杂Pr₆O₁₁的La₂O₃为第二活性涂层；其中，所述第一活性涂层负载于载体上，其含量为10-20wt％，所述第二活性涂层负载于第一活性涂层上，其含量为15-25wt％。

其中，所述第一活性涂层中MnO₂的含量为10-30％，Fe₂O₃的含量为70-90％；所述第二活性涂层中Pr₆O₁₁的含量为15-35％，La₂O₃的含量为65-85wt％。

所述复合载体中ZSM-5分子筛和堇青石蜂窝陶瓷的质量比为1:2-4。

所述复合载体的制备方法为：将堇青石蜂窝陶瓷和ZSM-5分子筛合成液以固液质量体积比g/mL为0.5-5:1加入到晶化釜中，在120-180℃下反应12-36h，再经过洗涤、过滤、烘干，350-550℃焙烧即得复合载体。

所述ZSM-5分子筛合成液的摩尔配比为：100SiO₂：(0.67-4)Al₂O₃：(7-10)Na₂O：(15-30)TPAOH：(2000-3500)H₂O。

所述ZSM-5分子筛合成液的摩尔配比为：100SiO₂：2Al₂O₃：8Na₂O：20TPAOH：3000H₂O。

所述催化剂的制备方法为：

(1)第一涂层的负载：将MnO₂、Fe₂O₃和适量的去离子水混合，经球磨后得到第一涂层浆料，然后将上述第一涂层浆料涂覆到复合载体上，并在80-120℃下烘干，得负载第一涂层的中间产物；