[发明专利]一种冶炼烟气脱氮氧化物的净化工艺

说明书

本发明提供了一种冶炼烟气脱氮氧化物的净化工艺。该净化工艺采用脱氮氧化物催化剂，其制备方法为：将金属有机骨架化合物与活性炭混合研磨成粉末状，加入强酸进行氧化反应得到改性的复合载体；将改性的复合载体与碱液进行中和反应，中和所述改性复合载体中的氢离子；经过中和后的改性复合载体浸渍于含有铈盐、铝盐和锰盐的混合盐溶液中并进行超声，干燥后高温煅烧得到该脱氮氧化物催化剂。该脱氮氧化物催化剂具有低温高效的催化效果，将其用于冶炼烟气脱氮氧化物的净化工艺中，在低温下具有高效的催化效率，而且抗中毒能力强，并且具有较优的机械性能和热稳定性，在冶炼烟气脱氮氧化物的净化工艺中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼烟气净化技术领域，具体涉及一种冶炼烟气脱氮氧化物的净化工艺。

背景技术

钢铁工业是国家工业发展的基础，同时也是环境污染的大户。近年来，中国环保形势日益严峻，2015年执行的新的环境保护法针对钢铁行业污染物NOx的排放标准提出了愈发严格的要求。虽然钢铁工业在除尘、脱硫等方面取得了长足的进步，但是对于氮氧化物的污染防治尚处于起步阶段，因此对于钢铁工业氮氧化物污染防治技术途径的研究就显得尤为重要。

钢铁冶炼过程中冶炼烟气产生的氮氧化物(NOx)主要污染源来自烧结工序和自备电厂，而烧结工序约占到整个钢铁工业排放量的一半左右。因此，烧结工序和自备电厂烟气NOx控制是钢铁企业NOx减排的重点。氮氧化物主要是一氧化氮(占氮氧化物总量的95％)和二氧化氮(占氮氧化物总量的5％)，它们对人的毒性很大、损害植物、形成光化学烟雾。

现有技术中钢铁冶炼烟气氮氧化物污染防治处理主要包括烟气再循环技术、活性炭吸附法、低氮燃烧技术、SCR法等。烟气再循环技术虽然既可降低污染物的总排放量，又可减少总废气量，投资和运行成本大大降低，但是由于烧结过程氧含量的降低，使得烧结生产效率和烧结矿质量受到一定程度的影响；活性炭吸附法烟气净化效率高，无二次污染，吸附剂活性炭可循环再生使用，但是该方法投资大、运行成本较高，装备需进口；低氮燃烧技术主要采用低氧燃烧、分级燃烧、烟气再循环、采用低氮燃烧器等，但是任何一种低氮燃烧技术均涉及炉膛燃烧的安全问题或效率问题，故低氮燃烧技术存在局限性；SCR脱硝技术主要是通过还原剂NH₃在催化剂作用下，将NOx还原为对大气环境影响不大的N₂和H₂O，SCR的脱硝率可达90％以上，因其具有脱除效率高、无副产物、不形成二次污染、装置结构简单、运行可靠、便于维护等优点，已成为国际上火电厂NOx排放控制应用最广、最为成熟的主流技术。然而，SCR技术性能在很大程度上还取决于SCR催化剂供应商提供的催化剂的性能，脱硝催化剂是核心，其质量和性能的优劣直接决定了烟气脱硝效率的高低。而催化剂的主要性能又取决于催化剂载体、催化温度和活性组分，目前工业采用的SCR催化剂主要是钒钛催化剂，然而该催化剂运行费用很高，不仅气源需预处理，而且该催化剂容易中毒，催化温度过高，还要消耗一定量的氨和原料气。

因此，亟待提供一种高效的脱氮氧化物低温催化剂用于SCR工艺实现冶炼烟气脱氮氧化物的净化。

发明内容

基于现有技术中冶炼烟气脱氮氧化物中催化剂的缺陷，本发明的目的在于提供一种脱氮氧化物催化剂的制备方法，该制备方法简单，制备得到的脱氮氧化物催化剂具有低温高效的催化效果，将该脱氮氧化物催化剂用于冶炼烟气脱氮氧化物的净化工艺中，在低温下具有高效的催化效率，而且抗中毒能力强，并且具有较优的机械性能和热稳定性，在冶炼烟气脱氮氧化物的净化工艺中具有广阔的应用前景。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种脱氮氧化物催化剂的制备方法，该脱氮氧化物催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将金属有机骨架化合物与活性炭混合研磨成粉末状，加入强酸进行氧化反应得到改性的复合载体；

步骤二，将改性的复合载体与碱液进行中和反应，中和所述改性复合载体中的氢离子；