[发明专利]一种用于CO和NOx

说明书

本发明公开了一种用于CO和NO_x同时去除的催化剂联用方法。本发明设置两个反应体系：填充CO氧化催化剂的反应器1，填充NO_x催化剂的反应器2；首先将烟气通入反应器1，利用CO氧化催化剂将CO完全氧化为CO₂，并借助CO氧化反应放出的热量，使部分NO在CO氧化催化剂作用下被氧化为NO₂；然后再进行喷氨操作，使NH₃、剩余的NO、氧化形成的NO₂和CO₂进入NH₃选择性催化还原NO_x的反应器2，含氮化合物在NH₃‑SCR催化剂作用下发生SCR反应，最后完全转化为N₂和H₂O。本发明操作工艺简单，CO和NO_x的去除率在低温下可达到99%以上，且催化剂的选择性为100%，无有毒副产物N₂O的产生。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及CO氧化催化剂与NH₃-SCR催化剂的联用方法。

背景技术

近几年，我国在石油化工、机动车辆等的发展迅猛，以氮氧化物（NO_x）和一氧化碳（CO）为代表的大气污染物也随之大幅增加。催化控制NO_x是目前国际上应用最广的技术之一，在欧洲和日本，选择性催化还原（SCR）技术在烟气脱硝领域的市场占有率高达95%。在我国，借助V₂O₅-WO₃/TiO₂或V₂O₅-MoO₃/TiO₂为商用催化剂的SCR技术也成为了电力行业的主流脱硝工艺。但该工艺所需的温度较高（＞ 300 ^oC），对于钢铁、玻璃、水泥等行业，其烟气温度普遍低于300^oC。因此亟需使商用催化剂的温度窗口向低温区偏移。

此外，对于钢铁、焦化等行业，炼铁工序，诸如烧结、焦炉的外排烟气中还含有大量的CO，其含量能达到5000-10000 ppm，但商用的NH₃-SCR催化剂对CO的去除并没有作用，如图2所示，在100-380 ^oC之间，CO的浓度均与原气保持一致。

催化完全氧化法去除CO具有去除效率高、稳定性好、选择性高和产物无毒无害等优势，是目前应用最广的技术之一。但通用的CO氧化催化剂一般具有很强的氧化性，在去除CO的过程中，也能将其他还原型分子（如NH₃，NO）进行氧化。如图3，4所示，不管原始烟气成分是什么，Cu/MnO₂催化剂均具有较高的CO和NO转化率，但其NH₃-SCR反应的选择性很差，能将NH₃氧化为N₂O，NO和NO₂，导致更多副产物的产生。因此，通用的CO氧化催化剂对NH₃-SCR反应并不适用。

此外，经过对这两类催化剂CO-SCR性能的测量，如图5，6所示，可以发现：这两类催化剂单独使用均不可能实现CO和NO的完全去除。