[发明专利]一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法和用途，所述催化剂的制备方法以钢渣粉为原料，制备得到钢渣粉浆液，之后加入酸液进行酸化，使得钢渣粉中的Al、Si、Mg和Mn等元素与Fe等元素间发生重新组合，从而得到本发明所述催化剂，其用于催化双氧水氧化NO的活性明显优于未经过本发明所述酸化处理的钢渣粉，且本发明所得催化剂在较高温度(200‑300℃)下具有良好的催化活性；本发明所述方法的制备过程简单，且成本较低，易于工业化应用。

技术领域

本发明涉及烟气治理技术领域，尤其涉及一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法和用途。

背景技术

化石燃料燃烧过程中会产生大量的污染物(SO₂、NO_x、Hg、VOC、PM等)，对环境和人体健康带来危害。我国非电行业(钢铁、焦化、水泥、玻璃、陶瓷)排放的烟气，由于排放烟气温度低、成分复杂波动，导致传统选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)脱硝技术无法满足氮氧化物的高效脱除。NO作为主要的氮气污染物之一，随着非电行业烟气排放标准日趋严格，迫切需要开发一种低成本的烟气中NO脱除技术。

CN105289263A公开了一种双氧水脱硝工艺及相应的脱硝系统，所述工艺以双氧水作为氧化剂，通过高温高压将双氧水催化生成·OH和·O，之后与烟气混合，使烟气中的氮氧化物被氧化回收；所述高温指400-500℃，此方案需在高温高压下处理双氧水使其分解，从而氧化氮氧化物，其存在的缺陷是工艺工程能耗高，工艺成本高，不利于工业化应用。

CN106943871A公开了一种低温类气相催化脱除烟气多污染物的方法，所述方法利用烟温将液体氧化剂活化为类气相。类气相氧化剂在催化剂的作用下产生强氧化性自由基，氧气中的污染物被强氧化性自由基氧化成可溶性价态，从而实现污染物的脱除，所述催化剂分子筛负载纳米零价铁或纳米四氧化三铁中的一种或两种；此方案所述催化剂的成本较高，且仅适用于低温下(110-150℃)催化活化双氧水，不利于工业化应用。

CN101785966A公开了一种烟气中NO的高级氧化方法及装置，所述方法中利用亚铁盐溶液作为催化剂催化双氧水氧化NO，此方案所述催化剂的成本高，且催化剂的利用率低，工业化应用成本高。

上述文献虽然公开了一些利用双氧水氧化NO的方法及其使用的催化剂，但仍然存在着催化剂的成本过高，使用的催化温度较低，应用范围窄的问题，因此，开发一种低成本、高效的催化双氧水氧化NO的催化剂仍具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法和用途，所述催化剂的制备方法以钢渣粉为原料，制备得到钢渣粉浆液，之后加入酸液进行酸化，使得钢渣粉中的Al、Si、Mg和Mn等元素与Fe等元素间发生重新组合，从而得到本发明所述催化剂，其用于催化双氧水氧化NO的活性明显优于未经过本发明所述酸化处理的钢渣粉，且本发明所得催化剂能在较高温度(200-300℃)下具有良好的催化活性；本发明所述方法的制备过程简单，且成本较低，易于工业化应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将钢渣粉分散在水中，得到钢渣粉浆液；

(2)在步骤(1)得到的钢渣粉浆液中加入酸液，调节pH，得到所述催化剂。

钢渣作为一种工业固废，其包含Fe、Al、Si、Mg和Mn等元素，以其作为制备催化剂的原料，成本很低。