一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于烟气处理技术领域，具体为一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法，将钢渣湿法脱硫副产物制备为催化双氧水氧化NO的催化剂，一方面将钢渣脱硫浆液用于制备催化剂为钢渣湿法脱硫副产物提供了资源化途径，另一方面制备的催化剂富含Si/Fe组分，具有较高的比表面积，相比于其他铁基催化剂催化性能更好，获得催化剂方法简单易行，社会、环保和经济效益明显，易于工业化实施应用。易于工业化实施应用。易于工业化实施应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及烟气处理
，具体为一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]烟气中的NO
x
主要是NO（约95%），其溶解度极低（0.0019），在湿法脱硫过程中难以直接将NO有效脱除，研究表明微溶的NO可以在气相氧化过程中氧化成可溶性的NO2、HNO3或N2O5与SO2一起在湿式洗涤装置中吸收。其中常见的气相氧化剂包括O3、ClO2、Br2或汽化后的H2O2溶液、NaClO2、高铁酸盐（Fe(
Ⅵ
)）和过硫酸钠(Na2S2O8)等。其中H2O2是一种绿色、低成本的氧化剂、由于其氧化能力（1.77eV）较弱于O3（2.08eV）和
·
OH（2.80eV）等，若将H2O2汽化后直接进行NO氧化，存在H2O2消耗量大、NO氧化效率低等问题。
[0003]催化剂可以高效地将H2O2分解为
·
OH自由基，从而降低双氧水的使用量，降低氧化成本。铁基材料，如α
‑
Fe2O3、Fe3O4、Fe2(MoO4)3和Fe2(SO4)3等均可以用于催化分解H2O2高效氧化NO，但是上述催化剂制备成本较高、反应温度较低，为了去除烟气NO仍需要开发高效、低成本、适用于较高烟气温度催化H2O2氧化NO的催化剂。在此背景下，学者对制备催化双氧水氧化NO的催化剂做了大量研究工作。
[0004]中国专利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自由基之后与烟气混合，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。
[0005]中国专利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。
[0006]中国专利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。
[0007]中国专利CN111939922A，公开了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。所述方法利用酸液与钢渣反应获得钢渣中的含铁相用于催化双氧水产生自由基与NO反应获得氧化NO的效果，该工艺获得催化剂为未反应的钢渣含铁相活性较低且需要外加酸液成本较高会产生其他工艺副产废物。对环境不友好。
[0008]综上所述，要想利用双氧水将烟气中NO去除，需要先将NO氧化成溶解性较好的高价态氮氧化物，其中NO氧化过程中的催化剂对其去除效果影响较大。目前已经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，制备催化剂过程中存在其他污染物产生的问题，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。

技术实现思路

[0009]为解决现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的是提出一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法。
[0010]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的制备方法，包括如下步骤：S1.采用钢渣进行湿法烟气脱硫获得副产品脱硫浆液；S2.脱硫浆液过滤后获得富含Si/Fe组分的滤液；S3.滤液干燥后得到催化剂。
[0011]作为本专利技术所述的一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，所述脱硫浆液的pH≤6。
[0012]作为本专利技术所述的一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，钢渣包括转炉渣、电炉渣等。
[0013]作为本专利技术所述的一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，湿法烟气脱硫的钢渣与水的固液比≥5g/100mL。
[0014]作为本专利技术所述的一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S3中，所述干燥包括直接干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等方式。
[0015]为解决上述技术问题，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂，采用上述方法制备得到。
[0016]作为本专利技术所述的一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的优选方案，其中：所述催化剂富含Si/Fe组分。
[0017]为解决上述技术问题，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种含NO烟气的处理方法，采用上述催化剂对反应气进行处理。
[0018]作为本专利技术所述的一种含NO烟气的处理方法的优选方案，其中：所述反应气为气化的双氧水与含NO烟气的混合气体。
[0019]作为本专利技术所述的一种含NO烟气的处理方法的优选方案，其中：所述处理的温度为150~350℃。
[0020]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法，将钢渣湿法脱硫副产物制备为催化双氧水氧化NO的催化剂，一方面将钢渣脱硫浆液用于制备催化剂为钢渣湿法脱硫副产物提供了资源化途径，另一方面制备的催化剂富含Si/Fe组分，具有较高的比表面积，相比于其他铁基催化剂催化性能更好，获得催化剂方法简单易行，社会、环保和经济效益明显，易于工业化实施应用。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术催化剂的制备方法的流程示意图；图2为本专利技术制备的催化剂和原钢渣的XRD图。
[0023]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术提供一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂及其制备方法，将钢渣湿法脱硫副本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于催化双氧水氧化NO的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.采用钢渣进行湿法烟气脱硫获得副产品脱硫浆液；S2.脱硫浆液过滤后获得富含Si/Fe组分的滤液；S3.滤液干燥后得到催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述脱硫浆液的pH≤6。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，钢渣包括转炉渣、电炉渣。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，湿法烟气脱硫的钢渣与水的固液比≥5g/100mL。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭占成，任国宏，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：