專利名稱：工業(yè)尾氣中一氧化二氮的炭催化還原處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工尾氣處理領(lǐng)域，具體涉及以顆粒狀炭材料為還原劑催化還原消除
工業(yè)尾氣中一氧化二氮的方法。
背景技術(shù)：
自工業(yè)革命以來，化工行業(yè)快速發(fā)展，同時(shí)給地球環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染，隨著溫室氣體的大量排放，人類生存日益受到地球溫室效應(yīng)的威脅。在硝酸和己二酸的生產(chǎn)、化石燃料的燃燒、垃圾廢物的處理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化二氮，而一氧化二氮的溫室效應(yīng)是二氧化碳的270多倍，并且是一種重要的臭氧層破壞物質(zhì)，其性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中的平均壽命長(zhǎng)達(dá)150年。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,大氣中一氧化二氮的濃度正在以每年O. 2^0. 3%的速率持續(xù)攀升。一氧化二氮也因此成為《京都議定書》所規(guī)定的重要溫室氣體 之一。一氧化二氮對(duì)環(huán)境的影響已經(jīng)引起各國(guó)政府和科技界的高度重視，部分企業(yè)以及科學(xué)工作者在一氧化二氮的消除方法方面，開展了大量卓有成效的基礎(chǔ)研究工作。歸結(jié)起來，一氧化二氮的分解銷毀技術(shù)大致分為兩類1.直接催化分解法采用這種方法是將一氧化二氮在高溫條件下直接通過催化劑而分解為氮?dú)夂脱鯕?CN1102435C, CN11088505C, CN120919C, CN101480615A)，反應(yīng)溫度通常在 400 700。。，通常采用復(fù)合金屬氧化物、類水滑石和沸石類催化劑。反應(yīng)方程式為
IN2O 丨眺」>2N2+02該方法對(duì)煙氣中雜質(zhì)含量要求嚴(yán)格，催化劑價(jià)格昂貴，且容易失活，平均壽命通常小于兩年。2.催化還原法在高溫和催化劑條件下，讓一氧化二氮和氨氣，甲烷，或一氧化碳等還原性物質(zhì)反應(yīng)，一氧化二氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，還原性物質(zhì)被氧化成二氧化碳和(或)水。代表反應(yīng)方程式為
3N1O 十 2NH, ^~>4N,十3H2O4Λ i CH^ 催化劑 > 4N2 + IHp H- (ΥΛ NX) + (Y；麵 > N; + (Υλ該方法采用的還原物質(zhì)通常為外部加入的氣體，還原氣體的量需要根據(jù)尾氣中一氧化二氮的濃度進(jìn)行動(dòng)態(tài)的精確控制，對(duì)設(shè)備要求高，控制難度大，催化劑生產(chǎn)工藝復(fù)雜，壽命短，因此綜合處理成本高
發(fā)明內(nèi)容
該技術(shù)以煤質(zhì)或木質(zhì)顆粒狀炭材料為還原劑，適當(dāng)負(fù)載一定量的過渡金屬催化劑，在15(T700°C的溫度范圍內(nèi)，將工業(yè)尾氣中的一氧化二氮分解。工業(yè)尾氣中一氧化二氮的炭催化還原處理方法，其特征在于以煤質(zhì)或木質(zhì)的顆粒狀炭材料為催化劑載體和還原劑，在15(T70(TC條件下，經(jīng)過O. 3-5. Os接觸，將一氧化二
氮高效分解，生成氮?dú)?、氧氣和二氧化碳。為加速上述還原反應(yīng)的速度，降低一氧化二氮的分解反應(yīng)溫度，本發(fā)明還可以在煤質(zhì)或木質(zhì)的顆粒狀炭材料上按照金屬原子質(zhì)量計(jì)負(fù)載O. 0019Γ15%的一種或多種過渡金屬氧化物作為催化劑，進(jìn)一步,過渡金屬氧化物選Cu、Ni、Co、Fe、Ζη、Μη或Ce的金屬氧化物。進(jìn)一步，金屬氧化物的前體選用金屬硝酸鹽，將適量的顆粒狀炭材料在金屬硝酸鹽水溶液中浸潰24-72小時(shí)，然后再在20(T40(TC條件下煅燒f 3小時(shí)后備用。本發(fā)明針對(duì)目前工業(yè)上應(yīng)用的一氧化二氮分解技術(shù)的實(shí)際問題，提出了一種更為經(jīng)濟(jì)、高效的處理技術(shù)。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例詳述了本發(fā)明的技術(shù)原理、實(shí)施過程及效果，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。實(shí)施例I將煤質(zhì)活性炭研碎，篩成1(Γ20目，稱取12. O g，填入Φ 10 X 650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(管內(nèi)徑5 mm，有效長(zhǎng)度200 mm)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%,氧氣5%,氮?dú)?3%。在反應(yīng)器溫度為550°C時(shí),一氧化二氮的消除率達(dá)21. 5%。實(shí)施例2
將煤質(zhì)活性炭研碎，篩成3(Γ40目，稱取12. Og,填入Φ 10 X 650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以50 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 94秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氧氣5%，氮?dú)?3%。在反應(yīng)器溫度為500°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)58. 7%。當(dāng)不銹鋼反應(yīng)器溫度為550°C、600°C、700°C時(shí)，一氧化二氮的消除率均達(dá)100%。實(shí)施例3將煤質(zhì)活性炭研碎，篩成3(Γ40目，稱取12. O g，填入Φ 10 X 650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氧氣5%，氮?dú)?3%。在反應(yīng)器溫度為550°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)97. 5%。而在反應(yīng)器溫度為600°C和700°C時(shí)，一氧化二氮的消除率均達(dá)100%。實(shí)施例4將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取8. 5 g，填入Φ 10 X 650 mm的不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以50 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 94秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氧氣5%，氮?dú)?3%。在反應(yīng)器溫度為500°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)51. 7%。在反應(yīng)器溫度分別為550°C、600°C、700°C時(shí)，一氧化二氮的消除率均達(dá)100%。實(shí)施例5將木質(zhì)活性炭研碎，篩成1(Γ20目，稱取8. 5g，填入Φ10Χ650 mm的不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為500°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)39%。在反應(yīng)器溫度分別為550°C、600°C、700°C時(shí)，一氧化二氮消除率均達(dá)100%。實(shí)施例6將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Mn (NO3) 2( 50%水溶液)1. 952g (負(fù)載量以Mn原子計(jì)為1%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒
2h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)2%。在反應(yīng)器溫度為400°C，一氧化二氮消除率達(dá)13%。在反應(yīng)器溫度為450°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)49% 。在反應(yīng)器溫度分別為500、600、700°C時(shí)，一氧化二氮消除率均達(dá)100%。實(shí)施例7將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含F(xiàn)e (NO3) 3 ·9Η20 2. 164 g (負(fù)載量以Fe原子計(jì)為1%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)1%。在反應(yīng)器溫度為400°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)17%。在反應(yīng)器溫度為450°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)81%。在反應(yīng)器溫度為500°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)94%。實(shí)施例8將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Co (NO3) 2 ·6Η201. 505 g (負(fù)載量以Co原子計(jì)為1%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)13%。在反應(yīng)器溫度為400°C，一氧化二氮消除率達(dá)35%。在反應(yīng)器溫度為450°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)66%。在反應(yīng)器溫度分別為500、600、700°C時(shí)，一氧化二氮消除率均達(dá)100%。實(shí)施例9將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Co (NO3) 2 ·6Η201. 505 g (負(fù)載量以Co原子計(jì)為1%)、Ce (NO3) 3 · 6H20 O. 112 g (負(fù)載量以Ce原子計(jì)為O. 001%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ 10 X 650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)17%。在反應(yīng)器溫度為400°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)35%。在反應(yīng)器溫度為450°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)61%。在反應(yīng)器溫度分別為500、600、700°C時(shí)，一氧化二氮消除率均達(dá)100%。實(shí)施例10將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Ni (NO3) 2 ·6Η201. 486 g (負(fù)載量以Ni原子計(jì)為1%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)5%。在反應(yīng)器溫度為400°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)29%。在反應(yīng)器溫度為450°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例11將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Zn (NO3) 2 ·6Η201. 373 g (負(fù)載量以Zn原子計(jì)為1%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)1%。在反應(yīng)器溫度為400°C，一氧化二氮消除率達(dá)5%。在反應(yīng)器溫度為450°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)28%。在反應(yīng)器溫度分別為500、600、700°C時(shí)，一氧化二氮消除率均達(dá)100%。 實(shí)施例12將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Ce (NO3) 3 ·6Η20 O. 928 g (負(fù)載量以Ce原子計(jì)為1%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)4%。在反應(yīng)器溫度為400°C，一氧化二氮消除率達(dá)8%。在反應(yīng)器溫度為450°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)30%。在反應(yīng)器溫度分別為500、600、700°C時(shí)，一氧化二氮消除率均達(dá)100%。實(shí)施例13將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η201. 141 g (負(fù)載量以Cu原子計(jì)為1%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)10%。在反應(yīng)器溫度為400°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例14將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 5. 705 g (負(fù)載量以Cu原子計(jì)為5%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)10%。在反應(yīng)器溫度為325°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)21%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例15將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 10. 269 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為9%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8. 5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以10 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間4. 7秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)15%。在反應(yīng)器溫度為325°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)30%。在反應(yīng)器溫度為350°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。
實(shí)施例16將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 10. 269 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為9%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)21%。在反應(yīng)器溫度為325°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例17將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取 30 g,倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 10. 269 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為9%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以150 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 31秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)12%。在反應(yīng)器溫度為325°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例18將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Cu (NO3)2 · 3H20 17. 115 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為15%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)39%。在反應(yīng)器溫度為325°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)
100% ο實(shí)施例19將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 10. 269 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為9%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以200°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為150°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)1%。在反應(yīng)器溫度為250°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)21%。在反應(yīng)器溫度為275°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例20將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 10. 269 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為9%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以300°C煅燒2 h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為200°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)2%。在反應(yīng)器溫度為250°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)10%。在反應(yīng)器溫度為275°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)27%。在反應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例21將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 10. 269 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為9%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以200°C煅燒I h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為250°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)18%。在反應(yīng)器溫度在275°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例22將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g,倒入含Cu (NO3) 2 ·3Η20 10. 269 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為9%)的水溶液中，緩慢攪拌24 h，烘干，在馬弗爐中以200°C煅燒3h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100 mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為250°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)16%。在反應(yīng)器溫度為275°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)100%。實(shí)施例23將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Cu (NO3)2 · 3H20 17. 115 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為15%)的水溶液中，緩慢攪拌48 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體 以100mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)42%。在反應(yīng)器溫度為325°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)
100% ο實(shí)施例24將木質(zhì)活性炭研碎，篩成10 20目，稱取30 g，倒入含Cu (NO3)2 · 3H20 17. 115 g(負(fù)載量以Cu原子計(jì)為15%)的水溶液中，緩慢攪拌72 h，烘干，在馬弗爐中以400°C煅燒2h，得負(fù)載炭。取負(fù)載炭8.5 g填入Φ10Χ650 mm不銹鋼管式反應(yīng)器中(同上)，氣體以100mL/min通過反應(yīng)器，接觸時(shí)間O. 47秒，氣體組成為一氧化二氮42%，氮?dú)?8%。在反應(yīng)器溫度為300°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)46%。在反應(yīng)器溫度為325°C時(shí)，一氧化二氮消除率達(dá)
100% ο
權(quán)利要求
1.工業(yè)尾氣中一氧化二氮的炭催化還原處理方法，其特征在于以煤質(zhì)或木質(zhì)的顆粒狀炭材料為催化劑載體和還原劑，在15(T70(TC條件下，經(jīng)過O. 3-5. Os接觸，將一氧化二氮高效分解，生成氮?dú)?、氧氣和二氧化碳?br> 2.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在煤質(zhì)或木質(zhì)的顆粒狀炭材料上按照金屬原子質(zhì)量計(jì)負(fù)載O. 0019Γ15%的一種或多種過渡金屬氧化物作為催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于過渡金屬氧化物選Cu、Ni、Co、Fe、Zn、Mn 或Ce的金屬氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于金屬氧化物的前體選用金屬硝酸鹽，將適量的顆粒狀炭材料在金屬硝酸鹽水溶液中浸潰24-72小時(shí)，然后再在20(T40(TC條件下煅燒Γ3小時(shí)后備用。
全文摘要
本發(fā)明公開了工業(yè)尾氣中一氧化二氮的炭催化還原處理方法。N2O是一種重要的溫室氣體，同時(shí)也是重要的臭氧層破壞物質(zhì)，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的270多倍，在大氣中的平均壽命長(zhǎng)達(dá)150年。目前工業(yè)上應(yīng)用的N2O分解技術(shù)，絕大多數(shù)采用Ni/Pt類催化劑，NH3、CH4或CO為還原劑。催化劑和還原劑成本高、還原氣體流量需要精確的過程控制，運(yùn)行成本高，妨礙了該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。本發(fā)明技術(shù)以顆粒狀炭材料為還原劑，以一種或幾種過渡金屬氧化物為負(fù)載催化劑，常壓下，在150~700℃以及炭與催化劑的協(xié)同作用下，將N2O高效分解為N2，該分解過程所需要的熱量由炭的氧化反應(yīng)原位提供。該方法原料易得，成本低，操作簡(jiǎn)便，具有巨大的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B01D53/90GK102974216SQ201210518289
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者李春喜, 袁林坡 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)