CN103240100A - 一种催化同时脱硫脱硝催化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种催化同时脱硫脱硝催化剂。本发明是将脱硫脱硝催化剂应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应,使二氧化硫转化为三氧化硫,一氧化氮或二氧化氮转化为氮气。突破传统方法利用还原剂法还原NO为N2或氧化剂氧化NO为NO2后脱硫脱硝,催化剂稳定并可重复利用,工艺简单,可以达到以废治废催化同时脱硫脱硝的目的并可回收高附加值产品,尾气也能达到现行排放标准。

Description

一种催化同时脱硫脱硝催化剂
技术领域
[0001] 本发明属于环境保护科学领域,涉及一种催化同时脱硫脱硝催化剂。
背景技术
[0002] 烟气同时脱硫脱硝是目前环保领域急需解决的问题。特别针对电厂和冶金工厂所排放的烟气,包含二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮气体。目前氧化法同时脱硫脱硝需要利用强氧化剂将NO氧化生成NO2后将SO2和NO2吸收,产物难于分离,利用价值不大;还原法同时脱硫脱硝需在高温和催化剂的作用下将NOx还原成N2,然后吸收SO2,因此条件比较苛刻。因此,需要考虑利用脱硫脱硝催化剂让NO和SO2之间发生自氧化还原反应达到以废治废降低成本同时脱硫脱硝的目的。
[0003] 本发明提出一种催化同时脱硫脱硝催化剂,将脱硫脱硝催化剂应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应,使二氧化硫转化为三氧化硫,一氧化氮或二氧化氮转化为氮气。突破传统方法利用还原剂法还原NO为N2或氧化剂氧化NO为NO2后脱硫脱硝,催化剂稳定并可重复利用,工艺简单,可以达到以废治废催化同时脱硫脱硝的目的并可回收高附加值产品,尾气也能达到现行排放标准。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种催化同时脱硫脱硝催化剂。利用该脱硫脱硝剂可使二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应,使二氧化硫转化为三氧化硫,一氧化氮或二氧化氮转化为氮气。达到以废治废同时催化脱硫脱硝的目的,解决现有脱硫脱硝效率不高且附属产品难于分离和回收的问题。
[0005] 一种催化同时脱硫脱硝催化剂,所述的催化剂为载体和活性成分的组合;所述的载体为 ZrO2, H-ZSM-5、·LaCoO3' Al2O3' Ti02、K2O, BaO、MF1、Si02、Fe2O3' SrO、、冊3、SnO2, CeO2和MgO中的一种或几种;所述的活性成分为Pt、Pd、V205、Rh、Ir、Zn和Li中的一种或几种;载体质量百分比为50-99.9%,活性成分比例为0.1-10% ;所述的载体和活性成分尺寸均为10nm-200μ m。
[0006] 所述的催化剂,应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应生成三氧化硫和氮气。
[0007] 一种催化同时脱硫脱硝催化剂为以下的一种或几种:l)Zr02与H-ZSM-5按照摩尔比1:3混合后再添加质量百分比为3%的Pt ;2) LaCoO3与Pd的混合物,Pd占质量百分比
0.5% ; 3)质量百分比20%的TiO2+质量百分比80%的Al2O3中再添加质量百分比占1%的Pd和5%的V2O5 ;4)质量百分比10%的CeO2+质量百分比90%的MgO中再添加质量百分比占
0.1% 的 Pt。
[0008] 所述的催化剂,应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应生成三氧化硫和氮气。
[0009] 一种催化同时脱硫脱硝催化剂,所述的催化剂为载体和活性成分的组合;所述的载体为 ZrO2, H-ZSM-5、LaCoO3> Al2O3' TiO2, K2O, BaO, MF1、SiO2, Fe2O3> SrO、、冊3、SnO2, CeO2和MgO中的一种或几种;所述的活性成分为Pt、Pd、V205、Rh、Ir、Zn和Li中的一种或几种;载体质量百分比为50-99.9%,活性成分比例为0.1-10% ;所述的载体和活性成分尺寸均为10nm-200 μ m ;但不包括以下的一种或几种:I )Zr02与H-ZSM-5按照摩尔比1:3混合后再添加质量百分比为3%的Pt ;2)LaCoO3与Pd的混合物,Pd占质量百分比0.5% ;3)质量百分比20%的TiO2+质量百分比80%的Al2O3中再添加质量百分比占1%的Pd和5%的V2O5 ;4)质量百分比10%的CeO2+质量百分比90%的MgO中再添加质量百分比占0.1%的Pt。
[0010] 所述的催化剂,应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应生成三氧化硫和氮气。
[0011] 本发明提出一种催化同时脱硫脱硝催化剂,将脱硫脱硝催化剂应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应,使二氧化硫转化为三氧化硫,一氧化氮或二氧化氮转化为氮气。突破传统方法利用还原剂法还原NO为N2或氧化剂氧化NO为NO2后脱硫脱硝,催化剂稳定并可重复利用,工艺简单,可以达到以废治废催化同时脱硫脱硝的目的并可回收高附加值产品,尾气也能达到现行排放标准,为下一步开展工程化烟气处理试验提供支持。本发明对实现烟气催化同时脱硫脱硝的大规模工业化应用具有重大意义。
具体实施方式:
[0012] 下面结合实施例对本发明作进一步说明,而不是对本发明的限制。
[0013]实施例1:70%LaCo03-15%Fe203-12.5%Sr0_0.5%Pd_2%V205 催化同时脱硫脱硝
[0014] 将管式电阻炉的反应器中的IOg氧化还原催化剂(70%LaCo03-15%Fe203_12.5%Sr0-
0.5%Pd-2%V205),加热到200°C时通入混合气体(二氧化硫体积百分比为70%,一氧化氮体积百分比为15%,二氧化氮体积 百分比为10%,其余为氮气),其空速为5000mL/(g *h),通气时间30分钟,尾气经过烟气分析仪检测,单质硫和碳以重量法计算。脱硫效率为95.2% ;脱硝效率73.5%,说明具有较好的自氧化还原催化同时脱硫脱硝的效果。
[0015]实施例 2:20%Ti02-6.9%K20-10%Ba0-10%Ce02-50%SiO2-0.l%Pt-3%V205 催化同时脱硫脱硝
[0016] 将管式电阻炉的反应器中的20g氧化还原催化剂(20%Ti02_6.9%K20-10%Ba0_10%Ce02-50%Si02-0.l%Pt-3%V205),加热到300°C时通入混合气体(二氧化硫体积百分比为66%,一氧化氮体积百分比为18%,二氧化氮体积百分比为10%,其余为氮气),其空速为5500mL/(g *h),通气时间30分钟,尾气经过烟气分析仪检测,单质硫和碳以重量法计算。脱硫效率为94.8% ;脱硝效率70.3%,说明具有较好的自氧化还原催化同时脱硫脱硝的效果。
[0017] 实施例3:氧化还原催化剂高温催化同时脱硫脱硝
[0018] 在管式电阻炉的反应器中装入IOg氧化还原催化剂(ZrO2与H_ZSM_5按照摩尔比1:3混合后再添加质量百分比为3%的Pt),先通氮气5分钟,然后开始升温,同时通入氮气,升温到200°C时通入混合气体(二氧化硫体积百分比为60%,一氧化氮体积百分比为20%,二氧化氮体积百分比为10%,其余为氮气),其空速为6000mL/(g.h),通气时间30分钟,尾气经过烟气分析仪检测,单质硫和碳以重量法计算。脱硫效率为97.2% ;脱硝效率71.3% ;三氧化硫回收率90.7%以上,N2回收率91.9%,说明具有较好的自氧化还原催化同时脱硫脱硝的效果。

Claims (6)

1.一种催化同时脱硫脱硝催化剂,其特征在于,所述的催化剂为载体和活性成分的组合;所述的载体为 Zr02、H-ZSM-5、LaCo03、Al203、Ti02、K20、Ba0、MF1、Si02、Fe2O3' Sr0、、W03、SnO2, CeO2和MgO中的一种或几种;所述的活性成分为Pt、Pd、V2O5, Rh、Ir、Zn和Li中的一种或几种;载体质量百分比为50-99.9%,活性成分比例为0.1-10% ;所述的载体和活性成分尺寸均为10nm-200 μ m。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应生成三氧化硫和氮气。
3.一种催化同时脱硫脱硝催化剂,其特征在于,所述的催化剂为以下的一种或几种:I) ZrO2与H-ZSM-5按照摩尔比1:3混合后再添加质量百分比为3%的Pt ;2) LaCoO3与Pd的混合物,Pd占质量百分比0.5% ;3)质量百分比20%的TiO2+质量百分比80%的Al2O3中再添加质量百分比占1%的Pd和5%的V2O5 ;4)质量百分比10%的CeO2+质量百分比90%的MgO中再添加质量百分比占0.1%的Pt。
4.根据权利要求3所述的催化剂,其特征在于,应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应生成三氧化硫和氮气。
5.一种催化同时脱硫脱硝催化剂,其特征在于,所述的催化剂为载体和活性成分的组合;所述的载体为 Zr02、H-ZSM-5、LaCo03、Al203、Ti02、K20、Ba0、MF1、Si02、Fe2O3' Sr0、、W03、SnO2, CeO2和MgO中的一种或几种;所述的活性成分为Pt、Pd、V2O5, Rh、Ir、Zn和Li中的一种或几种;载体质量百分比为50-99.9%,活性成分比例为0.1-10% ;所述的载体和活性成分尺寸均为10nm-200ym ;但不包括以下的一种或几种:I) ZrO2与H-ZSM-5按照摩尔比1:3混合后再添加质量百分比为3%的Pt ;2) LaCoO3与Pd的混合物,Pd占质量百分比0.5% ;3)质量百分比20%的TiO2+质量百分比80%的Al2O3中再添加质量百分比占1%的Pd和5%的V2O5 ;4)质量百分比10%的CeO2+质量百分比90%的MgO中再添加质量百分比占0.1%的Pt。
6.根据权利要求5 所述的催化剂,其特征在于,应用于二氧化硫和一氧化氮或二氧化氮之间发生自氧化还原反应生成三氧化硫和氮气。
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