[发明专利]一种在60～500℃温度范围内吸附除去气流中的氮氧化物的有害气体净化剂

说明书

一种在60～500℃温度范围内吸附除去气流中的氮氧化物的有害气体净化剂，所述净化剂的制备方法是把物料U、物料V和水混合反应后的产物，经干燥和活化后，制得的固体产物；其中，物料U为L组分，所述的L组分为铁、锰、钴或铜的硫酸盐、氯化物、碳酸盐中的至少一种；物料V为B组分或F组分，所述的B组分为钠、钾或锂的氢氧化物或碳酸盐中的至少一种，所述的F组分为钙、钡或镁的氧化物、氢氧化物或碳酸盐中的至少一种。

技术领域

本发明涉及一种有害气体净化剂及其制备和净化方法，属于大气污染控制和相关环境保护技术领域。

背景技术

人类活动产生的氮氧化物(NO_x，主要包括NO和NO₂)和二氧化硫(SO₂)等有害气体，其中由燃料燃烧产生的占很大部分，其次是硝酸生产、化工制药的硝化反应、金属表面和半导体处理等工业过程。氮氧化物和二氧化硫和对人体有致毒作用，大量的氮氧化物和二氧化硫排放还是引起大气光化学雾和酸雨的主要原因之一。统计数据表明我国城市酸雨中氮氧化物的贡献在不断增加，近年来，国家新制定了一些新法律、法规，对氮氧化物和二氧化硫，特别是火电等燃烧过程排放的相关污染物作出了更加严格的控制和减排规定。

一般地，火力发电厂等以化石燃料燃烧产生的烟气中的氮氧化物浓度约为几百到几千ppm，其中90％以上是一氧化氮。目前选择性催化转化法(SCR)是目前治理化石燃料烟气或尾气中NOx的主要手段之一，但催化剂对运行条件要求严格，需要氨或尿素等作为还原剂，气流中含有硫化物和粉尘等对催化剂的寿命影响很大，特别是对以煤为燃料的火电厂的运行费用很高；湿法是采用各种液体对NOx 进行吸收，是低温排放源的主要治理方法，但对含一氧化氮较多的废气，由于一氧化氮在溶液中的溶解度很小，吸收效率较低，如采用氧化或还原吸收的方法，需消耗相关的药剂，运行费用高。

汽车和船舶等采用内燃机作为动力的尾气排放的氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和碳氢化合物等有害物质是大气雾霾的主要成因之一。随着汽车保留量越来越多，由此引起的大气污染问题越来越严重，特别是采用柴油内燃机作为动力的尾气所排放的氮氧化物等污染物的治理难度大、成本高。目前处理技术也大都集中在氮氧化物的催化还原。因此，研究开发新型燃料燃烧烟气或尾气中氮氧化物等有害气体的净化技术，是工业应用中急需解决的问题。

本发明目的是提供一种有害气体净化剂及其制备和净化方法，用于从气流中分别或同时去除氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和碳氢化合物VOCs等有害气体。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是提供一种有害气体净化剂(以下简称净化剂)及其制备方法，用于从气流中分别或同时去除氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和碳氢化合物VOCs等有害气体，具有活性高，去除效率高的特点。本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述净化剂的净化方法和装置，具有操作简单、处理效率高、处理量大和运行费用低的特点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种净化剂，所述净化剂包括A组分铁、钴、锰或铜的一种或任意二种及以上元素；B组分羟基或水的一种或二种；C组分钠、钾、锂、钙、钡或镁的一种或任意两种及以上元素；D组分硫酸根、氯或碳酸根的一种或任意二种及以上；或E组分氧组成的固体化合物或混合化合物，所述的E组分氧不包含硫酸根、碳酸根、羟基和水中的氧，其中各组分的质量百分比为A组分4-96％，B组分1-75％，C组分1-75％，D组分1-75％，E组分0-35％。其中，脱除氮氧化物起主要作用的是化合物中含有的铁或锰或钴或铜元素及其羟基化合物或和氧化物或相应复合化合物，钠、钾和锂随物料投加时带入，对净化有害物净化可以起一定的催化作用，钙、钡和镁及其氧化物或羟基化合物或相关盐等可作为成型剂和吸附有害物的成分，所述的氧包含金属氧化物中的氧和氧基化合物中的氧。