[发明专利]一种同时脱除燃煤烟气中亚微米颗粒物和NOx的方法

说明书

技术领域

本发明属于燃煤烟气的净化领域，特别涉及一种同时脱除燃煤烟气中亚微米颗粒物和NOx的方法。

背景技术

随着全球性工业化的发展，能源利用中NOx污染问题日益严重。世界各国都对NOx的排放制定了严格的环境标准控制NOx的排放。燃煤电厂排放的NOx在人为固定污染源中占很大比例。因此，如何有效地消除电厂烟气中的NOx，已成为环保中一个令人关注的重要课题。在众多NOx控制技术中，SCR法由于成熟可靠、脱氮效率高、选择性好、性价比高在世界各国得到广泛的使用。以NH₃为还原剂的SCR法是去除电厂烟气中NOx的有效方法，通常是在350℃～400℃范围内，以V₂O₅+WO₃(MoO₃)/TiO₂为催化剂来去除NOx。为避免烟气中的SO₂与NH₃反应生成NH₄HSO₄和(NH₄)₂SO₄堵塞催化剂的孔结构。SCR反应器常被布置在锅炉之后。但是，这种布置方式的烟气中含有大量SO₂、K₂O、CaO和As₂O₃等，会引起催化剂中毒，而高浓度的飞灰又会引起催化剂的堵塞和腐蚀，降低其使用寿命；由于空间和管道的局限性，在一些电厂现有锅炉系统中对安装在脱硫除尘器上方的SCR系统进行改造的费用很高。

亚微米颗粒物(PM1.0)指的是粒径小于1μm的微细颗粒物，在燃烧排放的颗粒物中，亚微米级颗粒虽然在质量上仅占1％，但其颗粒数量却占飞灰总数的99.5％。目前的除尘技术，对这些细颗粒的处理效率不足90％，大量细颗粒物的排放对环境造成很大负担。由于亚微米颗粒物的粒径小、比表面积大，煤粉燃烧过程中，挥发性的痕量元素易富集在其表面。这些痕量元素大多是一些有毒的重金属元素，对人体危害极大。

关于燃煤烟气中NOx脱除的催化剂制备的国内外相关专利主要有：

1、中国科学院山西煤炭化学研究所申请了专利名称为：一种脱除烟气NOx的催化剂及其应用的中国专利(申请号02140495.X，公开号1398662，公开日2003年2月26日)，该种催化剂以硫酸为活性组分，活性焦为载体，各组份重量百分比为：活性焦80-95％、硫酸5-20％。

2、日本丰田自动车株式会所申请了专利名称为：吸收储存还原型NOx净化用催化剂的中国专利(申请号03136412.8，公开号1460545，公开日2003年12月10日)，该种催化剂是在整体基材上形成，还有铈-锆复合氧化物和不含铈含量的氧化物涂层，在该涂层上负载贵金属与NOx吸收储存材料。

3、美国新泽西恩格尔哈德公司申请了专利名称为：降低NOx的方法和制备用于此目的的催化剂的方法的中国专利(申请号96193524.3，公开号1182376，公开日1998年5月20日)。该种催化剂是通过将铂引入到带有模板剂的分子筛材料的方法制成的。

4、法国库伯瓦罗狄亚化学公司申请了专利名称为：以锰和碱金属或稀土为基的、用作NOx捕集剂的组合物，及其在处理废弃中的应用的中国专利(申请号00807907.2，公开号1351518，公开日2002年5月29日)。

5、荷兰佩滕能源建设基地中心申请了专利名称为：NOx的去除方法和所用的催化剂的中国专利(申请号03817232.1，公开号1668366，公开日2005年9月24日)。该种方法是利用包含沸石的催化剂存在下利用甲烷对NOx进行催化还原。其中所述沸石还包含钪、钇、一种镧系元素或者它们的组合。

关于脱除超细颗粒物的有关发明专利：

1、杭州电子科技大学和桐乡市健民过滤材料有限公司共同申请了专利名称为：一种熔喷聚丙烯驻极体过滤材料的制备方法的中国专利(申请号201010241769.4，公开号10190510A，公开日2010年12月8日)，该方法通过将聚丙烯熔融，与添加剂混合，制得改性聚丙烯，经过熔融制备工艺后成为纤网，最后进行驻极。从而得到具有极高驻极体电荷稳定性的高效过滤材料。