[发明专利]一种甲烷催化还原NOx的工艺和催化剂

摘要

本发明涉及工业催化及环境治理领域，具体涉及一种甲烷催化还原氮氧化物(NO_x)的工艺和催化剂。来自燃气/燃油锅炉中的尾气从催化还原反应器的底部进入，通过与供给的甲烷充分混合后进入催化剂层，在板式催化剂的作用下完成催化还原反应，实现氮氧化物的脱除。同时通过切换阀和烟气挡板，调控烟气的流向，通过适量氧气的补充，保证失活催化剂的及时氧化再生。本发明以纳米级γ‑Al₂O₃为载体，氧化铜为活性成分，氧化钇、氧化镨、氧化镁或氧化镧中的一种或几种为金属助剂，经混合、辊压涂覆、压褶，干燥和焙烧，获得板式催化剂；本发明所述的催化剂具有较高的催化活性、热稳定性和机械强度。

主权项

1.一种甲烷催化还原NOx的工艺，其特征在于，包括以下步骤：在催化还原反应器(1)内放置上下两层板式催化剂，其中上层板式催化剂(2)为辅助催化剂，下层板式催化剂(3)为主催化剂，用隔板(4)将所述下层板式催化剂(3)分隔为左、右并排放置的左区催化剂(3‑1)和右区催化剂(3‑2)，在隔板(4)下方连接切换阀(5)和烟气挡板(6)，调节切换阀(5)可使烟气挡板(6)在封闭所述隔板(4)左侧区域和右侧区域间切换；在隔板(4)左侧区域和右侧区域的催化还原反应器(1)壁面上分别开出左侧气体管路(7‑1)和右侧气体管路(7‑2)；工作时将含有NOx的锅炉烟气从催化还原反应器(1)的底部通入，将反应后的烟气从催化还原反应器(1)的顶部出口排出，工作过程包括两种工作模式：工作模式一：调节切换阀(5)使烟气挡板(6)封闭隔板(4)右侧区域，通入的锅炉烟气流经未封闭的左区催化剂(3‑1)，同时在左侧气体管路(7‑1)内通入甲烷气体在左侧区域内完成脱硝反应，并在右侧气体管路(7‑2)内通入空气；工作模式二：调节切换阀(5)使烟气挡板(6)封闭隔板(4)左侧区域，通入的锅炉烟气流经未封闭的右区催化剂(3‑2)，同时在右侧气体管路(7‑2)内通入甲烷气体在右侧区域内完成脱硝反应，并在左侧气体管路(7‑1)内通入空气；循环采用工作模式一和工作模式二进行锅炉烟气的连续脱硝反应，当脱硝反应所在区域的下层板式催化剂(3)活性开始降低时切换至另一种工作模式。