[发明专利]用于将二氧化碳及氮氧化物从废气作催化去除的方法

说明书

技术领域

本发明关于一种用于将二氧化碳NO_x(氮氧化物)从废气作催化去除的方法。 

背景技术

气候变迁的讨论使人们注意到，可用资源很有限，且人类活动产生的有害物质已对环境造成冲击且使气候变坏。在20世纪过去七十多年硫的排放为重点，而今日二氧化碳的排放变成中心主题。自从几年以来都在密集地询指将这些气体的产生尽量避免的办法或将这些气体从大气除去。关于后者，有各种不同方法提出，以将CO₂从大气结合到固体或液体然后储存。举例而言这些方法见于WO 2005 108297 A、KR 2005 028624 A、WO 2004 098740 A。人们以设法用电化学减少CO2，其中电能可环保地由太阳能得到，如JP 4063115 A所述。 

但这些方法的缺点为，它们不是无法解决这种问题就是十分能量密集。 

发明内容

本发明的目的在提供一种方法，它主要将NO_x和二氧化从废气去除。 

依本发明，这种目的达成之道是利用一种用于将二氧化碳及氮氧化物(NO_x)从废气作催化去除的方法，在一个充以活性催化剂的反应器中实施，其中该方法包含以下步骤： 

a)将催化剂用水饱和； 

b)将废气用水饱和或部分饱和； 

c)将废气导入反应器中； 

d)将NO_x作催化转变成NO₂^﹣/NO₃^﹣，且与此转变平行地在相同催化转变将CO₂转变成碳和O₂； 

e)将活性碳催化剂用水洗出，并将呈固体方式的碳或溶在水中的NO₂^﹣/ NO₃^﹣带出。 

此方法的一优点为：NO_x和CO₂呈NO₃^﹣及C的形式从气相抽离且在此程序后呈液体(溶在水中的NO₃^﹣)或固体方式且可进一步使用。 

此方法可将来自工业备的废气(特别是来自燃烧废气，它包含CO₂及NO_x，例如来自煤气燃烧)处理，并将此二有害物质同时及平行(亦即在一程序中)完全或一部分地从废气除去。 

该催化剂要有利地在第一次使用前用NO_x饱和或部分饱和。 

「将催化剂用NO_x饱和或部分饱和」的意义，在本发明，是指该废气随后到活性催化剂，具有充分的放热式(exotherm)转化能量，该能量是由NO_x→NO₃^﹣转化产生，俾随后开始CO₂转变。如研究显示，这点相当于一种量级0.1～0.3公斤NO_x/每立方公尺的活性碳催化剂。 

「将催化剂用水饱和」在本发明是表示，催化剂用水或水蒸气作用，直到水从反应器流出为止。如前述研究显示，这点相当于一种数量级250～550公斤水/每立方公尺活性碳催化剂。 

与CN 101 564640的方法不同，此处的方法用「湿」催化剂实施，在反应开始前，催化剂是湿的，且在程序时，用水喷洒，且产生的固体在此程序时(亦即程序不必中断)洗掉。反之，在CN 101 564640中，催化剂是「干」地进行且在清洗不再有效作用后(程序的步骤5)才将程序中断并将催化剂用水喷洒，以将其上所附的产物洗掉，如前得到稀释的液体酸，含有残余物(程序的步骤6)。在CN 101 564640的方法中，在步骤7中将100℃～120℃的热空气加入反应器，在反应器再操作前将催化剂干燥。在CN 101 564640的方法中所要处理的气体固然也含水蒸气，但是浓度很低(2～12体积％)。 

因此在此二方法间的一主要不同在于：CN 101 564640的方法须规则地中断，以将催化剂回收(再生)且催化剂用水喷洒回收后须干燥。此方法条件明显不能将CO₂转变成固体形式的碳，因为催化剂洗出后得到稀释液态的酸溶液，它在一膜过滤器上净化。如果溶液中有固体形式的碳，则它须沉淀，因为溶液会变异，而固体会留在膜过滤器上(不可忽视)。