CN103349906B - 工业排放气体的环境友好净化方法 - Google Patents

工业排放气体的环境友好净化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业排放气体的环境友好净化方法，工业尾气中包含没有完全燃烧的还原剂气体分子如CO，NxO，CxHy等，依次经过四级处理，将尾气中的还原性气体转化成环境友好的中性气体分子：1级处理、工业尾气排放颗粒过滤带；2级处理：装填有高比表面粘土颗粒的过滤转化器；比传统方法转化率大,降低了贵金属的使用量，催化剂成本低,催化剂使用寿命长。

Description

工业排放气体的环境友好净化方法
技术领域：
    本发明涉及工业设施排放的气体的净化领域，具体为NOx，CxHy的排放的环境友好净化技术。
背景技术:
人类应对的环境问题与挑战. 全球性的气候变化(1970s至今地壳活跃期导致的洋流异常,大气气流的异常现象)、温室效应(人类工业行为:CO2,NOx, SOx 的排放),雾霾天气(工业排放,粉尘)。
诸多问题引起国际各国的广泛关注,这涉及到人类的可持续发展问题,包括能源经济,能源政策,环境保护经济.环境政策, 环境保护之国际关系等各种问题.能源排放的主要途径: 工业制造,发电厂,生物能源燃料, 交通工具,火车,船只，火山, 动物排放物。
发明内容：
本发明的目的是有针对性的解决排放气体以NOx为主的环境友好净化技术。
本发明技术方案如下：
工业排放的环境友好净化技术，其特征在于：工业尾气中包含没有完全燃烧的还原剂气体分子如CO，NxO，等，依次经过四级处理，将尾气中的还原性气体转化成环境友好的中性气体分子：
1级处理： 工业尾气排放颗粒过滤带；
2级处理：装填有大比表面粘土的过滤转化器；
3级处理：铂或钯回绕金属丝网；
4级处理：使用尺寸亚微米级别的尖晶石结构过滤材料：尖晶石结构的MgCe2O4 ，Mg2+占据4面体空隙 ，Ce3+占据8面体空隙；或钙太矿结构的CaCeO4。
所述的工业排放的环境友好净化技术，其特征在于所述的粘土矿是指大比表面的粘土，所述的工业尾气排放颗粒过滤带为传统工业使用的过滤带。
本发明技术设计的基本原理：
根据NOx为主工业排放的类型设计的多元催化循环净化设计思路，将[R] 工业即排放尾气中含有的还原剂类气体氧化，同时将[O] 工业即排放尾气中含有的氧化剂类气体还原转化为[P]。 [P]是环境友好的气体分子，反应过程可表示为：
[R]1+[R]2+[R]3..... + [O]1 + [O]2+[O]3 +..... = [P]1 + [P]2 + [P]3 + [P]4......
以上的多元循环自中和的化学反应思路是世界上近几十年来的主要多元催化净化思路。
本发明设计思路基本方案:
针对燃烧煤或石油衍生能源（煤，汽油，柴油）的排放尾气设计的排放净化方案。
催化循环反应路线是：
尾气中包含没有完全燃烧的还原剂气体分子如CO，CxHy等，利用催化剂将排放的高温气体进行多元循环中和转化反应最后转化为环境友好的中性气体分子
CO + O2 → CO2
CxHy + O2 → CO2 + H2O
NOx + CO → N2 + CO2
NOx + CxHy → N2 + H2O。
本发明的优点是：
比传统方法转化率大, 降低了贵金属的使用量，催化剂成本低, 催化剂使用寿命长。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
工业排放的环境友好净化技术，工业尾气中包含没有完全燃烧的还原剂气体分子如CO，NxO，CxHy等，依次经过四级处理，将尾气中的还原性气体转化成环境友好的中性气体分子：
1级处理：工业尾气排放颗粒过滤带；
2级处理：装填有大比表面粘土过滤转化器；主要用途是留住对下一级贵金属催化剂有失活作用的离子。从而起到保护贵金丝网和延长使用贵金属寿命的作用。本发明不使用ZSM沸石作为过滤芯材料。推荐使用交换处理过的大比表面粘土，从而降低成本。
3级处理：铂或钯回绕金属丝网；
4级处理：使用尺寸亚微米级别的尖晶石结构过滤材料：尖晶石结构的MgCe2O4 ，Mg2+占据4面体空隙 ，Ce3+占据8面体空隙；或钙太矿结构的CaCeO4。
这两种晶相的稀土类化合物对氧化还原反应催化效果很好，接近贵金属的催化能力。可以降低贵金属使用量，或根据具体工业标准完全取代贵金属。本专利不使用传统的MnO2/Al2O3/ZrO2.
工业尾气排放颗粒过滤带为传统工业使用的过滤带。

Claims (1)

1.工业排放气体的环境友好净化方法，其特征在于：工业尾气中包含没有完全燃烧的还原性气体分子，依次经过四级处理，将尾气中的还原性气体转化成环境友好的中性气体分子：
1级处理：工业尾气排放颗粒过滤带；
2级处理：装填有大比表面粘土矿颗粒的过滤转化器；
3级处理：铂或钯回绕金属丝网；
4级处理：使用尺寸亚微米级别的尖晶石结构或钙钛矿结构过滤材料：尖晶石结构的MgCe2O4 ，Mg2+占据4面体空隙 ，Ce3+占据8面体空隙；或钙钛矿结构的CaCeO4。
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CN1666810A (zh) * 2004-03-12 2005-09-14 株式会社东芝 氧化一氧化碳的方法和设备
CN1906385A (zh) * 2004-08-31 2007-01-31 揖斐电株式会社 废气净化系统
CN102580623A (zh) * 2010-11-30 2012-07-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于氧化气体物流中的一氧化氮的方法和系统

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