[发明专利]一种含氨气流的选择性氧化净化处理方法

说明书

本发明提供一种含氨气流的选择性氧化净化处理方法，其通过在氧化铜‑氧化钒/二氧化钛催化剂和180‑320℃条件下，将气流中所含氨与所含或所配入的氧气进行选择性氧化反应，生成氮气和水；以质量份数计，所述氧化钒‑氧化铜/二氧化钛催化剂中，含CuO3‑8%，含氧化钒以V₂O₅计为0.3‑0.5%；处理后气流中氨含量低于10 mg/m³，NOx含量低于100 mg/m³；符合排放标准，可经烟囱排入大气，或引入其它过程如用于干燥或换热，利用反应出口气的热量。催化剂使用过程中反应性能和机械强度稳定，不易粉化，寿命长，用后易卸出。

技术领域

本发明属气体净化处理技术领域，具体涉及一种含氨气流的选择性氧化净化处理方法。

背景技术

有些催化剂、吸附剂的生产过程中，采用氨水、铵盐如钼酸铵作为原配料；所述氨水、铵盐在催化剂、吸附剂的干燥、焙烧过程中挥发、分解，产生含氨气流，一般经酸液吸收达到排放要求。GB31573-2015无机化学工业污染物排放标准所规定的烟囱排空气中氨的浓度限值为20mg/m³，特别排放限值为10mg/m³。

所述含氨气流的条件一般为：氨浓度高于0.1%（体积），气流量每小时几十到几百m³，温度80-200℃，主要成分是空气和水分。所述含氨气流，可通过酸液循环吸收处理，但由于吸收处理装置规模小，工艺往往不够完善，所存在的缺点包括：酸的购买、储存都有一定难度，所产铵盐溶液虽可用作农业肥料，但有些季节较难有合适去向，烟囱排放气夹带循环吸收液，易造成“落雪”污染周边环境等问题。所述含氨气流，即便通过多级水吸收处理，也容易发生排气氨超标，原因在于水溶液中氨的易挥发性，使末级的低温、常温氨水在很低浓度时气相中氨的平衡浓度即易超标；所得氨水的处理或利用也存在困难，现氨水已较少用作农业肥料，且因常含水溶性杂质，不易回用于催化剂、吸附剂的生产。

所述含氨气流也可通过选择性催化氧化工艺将所含氨氧化为N₂再排放，但又可能存在副产物NOx的超标污染问题。所述GB31573-2015规定的烟囱排空气中NOx的浓度限值为200mg/m³，特别排放限值为100mg/m³。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种含氨气流的选择性氧化净化处理方法，其在催化剂和所需温度条件下，将氨和气流中所含氧气进行选择性氧化反应，反应产物是氮气和水，副产物为少量NOx，使出口气中氨和NOx含量都符合排放标准，可经烟囱排入大气，或引入其它过程如用于干燥或换热，利用反应出口气的热量。

本发明含氨气流的选择性氧化净化处理方法，其通过在氧化铜-氧化钒 /二氧化钛催化剂和180-320℃条件下，将气流中所含氨与所含或所配入的氧气进行选择性氧化反应，生成氮气和水；以质量份数计，所述氧化钒-氧化铜/二氧化钛催化剂中，含CuO3-8%，含氧化钒以V₂O₅计为0.3-0.5%。

本发明的含氨气流净化处理方法，其催化剂床层的入口气流中，氨的体积含量范围为0.5%以下如0.05-0.5%，氧的体积含量范围在5%以上即可；催化剂反应床层的气体空速为200-2000hr^-1；反应产物除了氮气和水，还有以NO为主的少量NOx；反应出口气中氨含量低于10 mg/m³，NOx含量低于100 mg/m³。催化剂的反应性能是所含钛、铜、钒氧化物及其分散关系共同作用的结果。催化剂使用过程中反应性能和机械强度稳定，不易粉化，寿命长，用后易卸出。所述催化剂采用较高的V₂O₅负载量时反应出口气中NOx会超标，原因应是催化剂氧化能力过高，使副产物NOx的生成量升高；类似地，反应温度过高如超过330℃时NOx的生成量会升高，因而应控制催化剂反应床层入口气流中氨的体积含量不超过0.5%，每1%体积氨的氧化反应放热会造成200℃左右的气流绝热温升。