本發明專利技術公開了一種電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，該方法將含有NO、NH3、O2的待處理混合氣體，空速控制在10000~40000h-1之間，通過在反應器兩極板之間填充以活性碳為載體的催化劑的反應器并且施加0.5V~15V直流電壓，使混合氣中的NO在50~150℃條件下定量的轉化為N2。本發明專利技術與現有技術相比，其工藝簡潔，進一步降低了反應溫度，具有低能耗、無二次污染等特點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及大氣污染凈化
，具體地說是一種在低溫條件下利用電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法。
技術介紹
氮氧化物是主要的大氣污染物之一，是誘發光化學煙霧和酸雨的重要前驅體。我國NOx主要來源于工業燃燒過程和機動車排放。由于我國的能源結構以煤炭為主，且大部分屬于直接燃燒，燃燒產生的NOx是一種重要的污染氣體，NO占燃燒煙氣中NOx總量的90% 95%。現在全球的NO排放量已達60Mt/a。目前多采用氨選擇性催化還原法對固定源廢氣中的氮氧化物進行凈化處理，氨選 擇性催化還原法雖然較成功的用于脫除固定源(如火電廠)排放的氮氧化物，但氨用量需要精確計量控制，且溫度須在3000C左右，運行成本高。中國專利CN1803257A中公開了一種以氨基物質為還原劑用于燃燒電站脫除氮氧化物的方法，該法是在燃燒鍋爐爐膛上部噴入氨基物質與氮氧化物部分反應脫除煙氣中35% 40%的氮氧化物，未反應完全的氨基物質隨煙氣進入反應器，在催化劑表面，氨基物質再次與氮氧化物反應，氮氧化物還原率可達90%以上，但該法反應溫度較高，引入氨基還原劑，存在泄漏和設備腐蝕的問題。目前多采用電化學催化分解/還原氮氧化物的方法對機動車排放中的NO進行凈化處理，此種反應器制作需要在固體電解質上電鍍貴金屬或貴金屬氧化物，制作成本較高，且運行溫度須在350°C以上，高于機動車排放溫度，故須進一步改進。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，利用外加直流電壓提高氨選擇性催化還原NO的催化效率，并提供能實現此理念的反應器及與反應器匹配使用的催化劑。本專利技術提出了干法電輔助催化凈化NO的技術，借助外加電流在催化劑表面富集大量負電荷或加快電子的運動，從而加快催化劑表面NO的還原反應，使得選擇性催化還原NO反應可在較低的溫度條件下順利進行，提高NO轉化效率，達到低溫選擇性催化還原活性的目的。本專利技術的技術方案如下將含NO (O. 03% O. 05%),NH3 (O. 04% O. 06%),O2 (3 10%)的混合氣體(待處理氣體，N2為載氣)通過玻璃管式固定床反應器，空速控制在10000 400001Γ1之間，將混合氣體通過填充有催化劑的反應器，并同時施加直流電壓，使混合氣中的NO在50 150°C條件下定量的轉化為N2。本專利技術中所述反應器為玻璃管式固定床反應器，在其內的兩直徑為14 16_的不銹鋼圓片電極板之間(間距Icm)填充活性碳為載體的催化劑，分別用鐵線作為導線給兩極板施加正負電壓。本專利技術中所述直流電壓的輸入電壓為O. 5 15V。本專利技術中所述混合氣體中含有體積百分比O. 03 O. 05%的NO、體積百分比O.04 O. 06%的NH3、體積百分比3 10%的O2。本專利技術中使用的催化劑為以活性炭為載體的催化劑，其采用采用常規方法制備，例如可以采用如下方法制備 (1)將椰殼活性碳壓片、過篩粉碎制成40 60目的顆粒，在硝酸(質量分數為30%)中60 80°C處理lh，將酸處理后的活性碳用去離子水水洗至PH值為5 7，于90 110°C下干燥5 12h備用； (2)將經(I)處理過的活性碳分別采用過量溶液浸潰法(固液體積比2:1)浸潰質量分數為5% 20%的硝酸銅或硝酸鎳溶液，靜置2h后，于90 110°C下干燥12h ； (3)將經(2)處理過的活性碳于300°CN2氣氛下管式爐里煅燒2h 4h，得到不同負載物的活性碳催化劑。本專利技術與現有技術相比，其工藝簡潔，整個裝置運行費用相對低廉，NO的轉化效率高，在50°C 150°C范圍下加直流電壓可使NO轉化效率提高10% 40%，從而進一步降低了反應溫度，具有低能耗、無二次污染等特點。附圖說明圖I為本專利技術的電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的流程示意 圖中1是混合te，2是反應器，V1-4是電磁閥，I 1-4是質量流量計。圖2為本專利技術的電輔助催化還原NO玻璃管式固定床反應器結構示意 圖中1是進氣口，2是出氣口，3是圓片電極I，4是圓片電極11，5是導線，6是催化劑。具體實施例方式下面通過附圖和實施例對本專利技術作進一步詳細說明，但本專利技術保護范圍不局限于所述內容。實施例I :電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，具體內容如下 I、催化劑的制備 (O將椰殼活性碳壓片、過篩粉碎制成4(Γ60目的顆粒，在硝酸(質量分數為30%)中60°C處理lh，將酸處理后的活性碳用去離子水水洗至PH值為6，于110°C下干燥5h備用； (2)將經(I)處理過的活性碳分別采用過量溶液浸潰法(固液體積比2:1)浸潰質量分數為15%的硝酸銅溶液，靜置2h后，于110°C下干燥12h ； (3)將經(2)處理過的活性碳于300°CN2氣氛下管式爐里煅燒4h，得到催化劑CuO/AC。2、在直徑為16mm的玻璃管里橫插兩個分別用鐵線5連接的直徑為16mm的不銹鋼圓片3和4(間距1cm)，在兩不銹鋼片之間填充使用浸潰法制作的CuO/AC催化劑6，兩電極板分別接入正、負O. 5V直流電壓，將含有體積百分比O. 05%的NO，體積百分比O. 06%的NH3分別通過電磁閥和質量流量計，經過混合后進入電輔助催化還原NO玻璃管式固定床反應器2內，同時將體積百分比3%的O2通入反應器2。以N2為載氣；空速為ΙδΟΟΟΙΓ1，在75°C下催化還原NO，氣體總流速500cm3/min，NO的去除率在75°C達到57%，相較于不加電時NO轉化效率提高了 7%。實施例2 電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，具體內容如下I、 隹化劑制備(O將椰殼活性碳壓片、過篩粉碎制成4(Γ60目的顆粒，在硝酸(質量分數為30%)中70°C處理lh，將酸處理后的活性碳用去離子水水洗至PH值為7，于90°C下干燥12h備用。(2)將經(I)處理過的活性碳分別采用過量溶液浸潰法(固液體積比2:1)浸潰質量分數為5%的硝酸銅溶液，靜置2h后，于90°C下干燥12h。(3)將經(2)處理過的活性碳于300°C N2氣氛下管式爐里煅燒3h，得到CuO/AC催化劑。 2、在直徑為15mm的玻璃管里橫插兩個分別用鐵線連接的直徑為15mm的不銹鋼圓片(間距1cm)，在兩不銹鋼片之間填充使用浸潰法制作的CuO/AC，兩電極板分別接入正、負5V直流電壓，將含有體積百分比O. 05%的NO，體積百分比O. 06%的NH3,體積百分比3%的O2的混合氣體接入反應器，反應器反應溫度為75°C，以N2為載氣；空速為ΙδΟΟΟΙΓ1，氣體總流速500cm3/min，NO的去除率在75°C達到92%，相較于不加電時NO轉化效率提高了 42%。 實施例3 電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，具體內容如下 I、 隹化劑制備(O將椰殼活性碳壓片、過篩粉碎制成4(Γ60目的顆粒，在硝酸(質量分數為30%)中60°C處理lh，將酸處理后的活性碳用去離子水水洗至PH值為6，于110°C下干燥5h備用。(2)將經(I)處理過的活性碳分別采用過量溶液浸潰法(固液體積比2:1)浸潰質量分數為15%的硝酸鎳溶液，靜置2h后，于110°C下干燥12h。(3)將經(2)處理過的活性碳于300°C N2氣氛下管式爐里煅燒4h，得到Ni0/AC催化劑。2、在直徑為16m本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，其特征在于：將含有NO、NH3、O2的待處理混合氣體，空速控制在10000～40000h？1之間，將混合氣體通過填充有催化劑的反應器，并同時施加直流電壓，使混合氣中的NO在50～150℃條件下定量的轉化為N2。
【技術特征摘要】
1.一種電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，其特征在于將含有NO、NH3> O2的待處理混合氣體，空速控制在10000 ^oootr1之間，將混合氣體通過填充有催化劑的反應器，并同時施加直流電壓，使混合氣中的NO在50 150°C條件下定量的轉化為N2。2.根據權利要求I所述的電輔助催化還原NO脫除氮氧化物的方法，其特征在于反應器為玻璃管式固定床反應器，在其內的兩直徑為14 16_的不銹鋼圓片電極板之間填充活性碳為載體的催化劑，分別用鐵線作...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐曉龍，陳晨，易紅宏，李凱，王川，王建根，徐先莽，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：
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