CN110523265A - 一种氮氧化物消除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种氮氧化物催化转化消除方法。在固定床反应器中，将氮氧化物、氯化氢和辅助气体预热后通过催化剂床层，催化剂以铁和铜的氧化物为主要活性中心，在反应温度和压力下，生成氮气、氯气和水。采用本发明方法能够将氮氧化物转变为氮气的同时，将氯化氢气体转化为有用的氯气，在脱硝的同时又实现了氯资源的循环利用。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种氮氧化物催化转化消除方法。
背景技术
钢铁制程等所产生的废气中包含大量的氮氧化物有害物质，为了降低废气对环境的危害，通常要利用脱险催化剂来除去氮氧化物。另外，氯碱行业及下游有机物氯化产品的生产会产生大量的氯化氢副产气，尤其是MDI和TDI等产品的生产过程，氯资源利用率为零，全部氯原子转变为氯化氢。因此，氯化氢气体的有效、高价值利用是氯碱行业及下游产品企业亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种氮氧化物催化消除的有效方法。
本发明的主要特点是在消除氮氧化物的同时，利用氮氧化物自身氧化特性，在高效催化剂作用下，将氯化氢转化为有用的氯气。
本发明方法技术方案为：在固定床反应器中，将氮氧化物、氯化氢和辅助气体预热后通过催化剂床层，在反应温度和压力下，生成氮气、氯气和水。
一般地，所述氮氧化物、氯化氢和辅助气体以体积空速为10000h-1通过催化剂床层。
所述催化剂以铁和铜的氧化物为主要活性中心。
所述催化剂为FeO-CuO-ZrO2或FeO-CuO-CeO2-ZrO2催化剂。
所述催化剂为FeO-CuO-MnO2-Al2O3或FeO-CuO-ZnO-Al2O3催化剂。
所述氮氧化物为NO、NO2、N2O、N2O5中的至少一种。
所述辅助气体为空气、氧气、氮气中的一种。
所述辅助气体为氮气。
所述反应温度为250~500℃。
所述反应压力为0.1~5MPa。
采用本发明方法能够将氮氧化物转变为氮气的同时，将氯化氢气体转化为有用的氯气，在脱硝的同时又实现了氯资源的循环利用。
具体实施方式
以下的实施例用于进一步解释本发明的内容，并不是对本发明的限制。
实施例1
在内经为30mm的固定床反应管中，装填50mL FeO-CuO-ZrO2催化剂，在反应温度为300℃和压力为0.1MPa下，将摩尔比为2:1的NO、HCl混合气以体积空速为10000h-1通过催化剂床层，反应10h后，测得产品气中主要是N2、Cl2和H2O，还含有体积组成1%的NO和HCl。
实施例2
在内经为30mm的固定床反应管中，装填50mL FeO-CuO-ZrO2催化剂，在反应温度为300℃和压力为1MPa下，将摩尔比为4:1:0.5的NO2、HCl和O2混合气以体积空速为10000h-1通过催化剂床层，反应10h后，测得产品气中主要是N2、Cl2和H2O，还含有体积组成5%的NO2和HCl。
实施例3
在内经为30mm的固定床反应管中，装填50mL FeO-CuO-MnO2-Al2O3催化剂，在反应温度为400℃和压力为3MPa下，将摩尔比为2:1:1的N2O、HCl和空气混合气以体积空速为10000h-1通过催化剂床层，反应10h后，测得产品气中主要是N2、Cl2和H2O，还含有体积组成0.5%的N2O和HCl。
实施例4
在内经为30mm的固定床反应管中，装填50mL FeO-CuO-MnO2-Al2O3催化剂，在反应温度为400℃和压力为3MPa下，将摩尔比为5:1:1的N2O5、HCl和氮气混合气以体积空速为10000h-1通过催化剂床层，反应10h后，测得产品气中主要是N2、Cl2和H2O，还含有体积组成1%的N2O5和HCl。
实施例5
在内经为30mm的固定床反应管中，装填50mL FeO-CuO-MnO2-Al2O3催化剂，在反应温度为400℃和压力为5MPa下，将摩尔比为5:1:1的N2O5、HCl和空气混合气以体积空速为10000h-1通过催化剂床层，反应10h后，测得产品气中主要是N2、Cl2和H2O，还含有体积组成2%的N2O5和HCl。
实施例6
在内经为30mm的固定床反应管中，装填50mL FeO-CuO-CeO2-ZrO2催化剂，在反应温度为250℃和压力为5MPa下，将摩尔比为2:1的NO、HCl混合气以体积空速为10000h-1通过催化剂床层，反应10h后，测得产品气中主要是N2、Cl2和H2O，还含有体积组成2%的NO和HCl。
实施例7
在内经为30mm的固定床反应管中，装填50mL FeO-CuO-ZnO-Al2O3催化剂，在反应温度为500℃和压力为5MPa下，将摩尔比为2:1:1的N2O、HCl和空气混合气以体积空速为10000h-1通过催化剂床层，反应10h后，测得产品气中主要是N2、Cl2和H2O，还含有体积组成1%的N2O和HCl。
Claims (10)
1.一种氮氧化物消除方法，其特征在于，在固定床反应器中，将氮氧化物、氯化氢和辅助气体预热后通过催化剂床层，在反应温度和压力下，生成氮气、氯气和水。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于氮氧化物、氯化氢和辅助气体以体积空速为10000h-1通过催化剂床层。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂以铁和铜的氧化物为主要活性中心。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于催化剂为FeO-CuO-ZrO2或FeO-CuO-CeO2-ZrO2催化剂。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于催化剂为FeO-CuO-MnO2-Al2O3或FeO-CuO-ZnO-Al2O3催化剂。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述氮氧化物为NO、NO2、N2O、N2O5中的至少一种。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述辅助气体为空气、氧气、氮气中的一种。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述辅助气体为氮气。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应温度为250~500℃。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应压力为0.1~5MPa。
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| CN115400756B (zh) * | 2022-09-09 | 2023-09-19 | 郑州轻工业大学 | 低温脱除高浓度笑气的非贵金属催化剂及制备方法和应用 |
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