[发明专利]用于氨法同时脱硫脱硝的催化剂体系和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硫脱硝方法的催化剂，尤其涉及一种用于氨法同时脱硫脱硝的催化剂体系，同时，本发明还涉及使用该催化剂体系的氨法同时脱硫脱硝的方法。

背景技术

我国是一个燃煤大国，燃煤后排放的SO₂、NO_X是大气的主要污染物之一，可形成酸雨和其他二次污染物，造成巨大经济损失，严重影响人们生活。随燃烧煤种的不同，SO₂含量通常在1000~15000mg/Nm³之间，氮氧化物NO_X含量通常在300~3000mg/Nm³之间。2011年7月，环境保护部正式批准实施《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)，对于生态环境脆弱、容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放重点地区，要求燃煤锅炉SO₂的排放浓度小于50 mg/Nm³，NO_X的排放浓度小于100 mg/Nm³。 因此，开发一种高效的烟道气脱硫脱硝的方法，使烟道气达标排放成为亟待解决的问题。

目前国内外已使用的脱硫脱硝法有： 氯酸氧化法、尿素法、光催化氧化法、氧化铜法和脉冲电晕法等，此类方法可以在一个设备中分别脱除SO₂和NO_X气体，但均存在一定问题。氨法同时脱硫脱硝是一种可以将SO₂和NO_X资源化的方法，但传统的氨喷淋由于吸收速度慢和吸收体系碱性过大，导致氨逸出，形成二次污染，处理尾气难以达到排放标准。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于氨法同时脱硫脱硝的催化剂体系，同时提供了一种能够提高脱硫脱硝效率的氨法同时脱硫脱硝的方法。

为实现上述目的，本发明的用于氨法同时脱硫脱硝的催化剂体系，包括金属酞菁化合物和非水溶性有机硅，所述金属酞菁化合物与非水溶性有机硅的质量比为1:60~1:80。

作为对上述方式的限定，所述金属酞菁化合物为铁酞菁、铬酞菁、锰酞菁、钴酞菁、铜酞菁或镍酞菁中的任一种。

作为对上述方式的限定，所述非水溶性有机硅为二甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油中的任一种。

金属酞菁化合物具有提高分子氧氧化活性的性能，其性质稳定，可以循环利用，并且金属酞菁可以良好的悬浮分散于非水溶性有机硅中，以金属酞菁化合物和非水溶性有机硅构成的体系可以完成同时对SO₂和NO_X的捕获和催化氧化，加速氧化进程，可作为氨法同时脱硫脱硝的催化剂体系。

同时，本发明的氨法同时脱硫脱硝的方法包括以下步骤：该方法具有向脱硫脱硝塔的反应室内通入氨水和氧气的供送步骤，以及将氨水、氧气和通入脱硫脱硝塔内的烟道气反应生成的盐溶液抽离脱硫脱硝塔的抽离步骤，该方法还包括向反应室内加入如上所述的氨法同时脱硫脱硝的催化剂体系的加入步骤。

使用金属酞菁化合物和非水溶性有机硅构成的催化剂体系用于氨法同时脱硫脱硝的方法，可以有效提高氨水、氧气对烟道气中SO₂和NO_X等的吸收和氧化速度，提高脱硫脱硝效率，同时有效防止氨逸出。本发明的氨法同时脱硫脱硝的方法通过对盐溶液的抽离完成对产物的移出，实现对烟道气的连续处理，提高脱硫脱销效率。

作为对上述方式的限定，该方法还包括将催化剂体系和盐溶液输送至烟道气上方的脱硫脱硝塔内、以对烟道气形成多级喷淋的喷淋步骤。

气体中的SO₂与喷淋下来的催化剂体系和盐溶液逆向接触，形成气-液-油三相氧化吸收体系，SO₂和NOx的氧化和吸收均是在互相接触的两相界面上完成，SO₂和NOx的脱除是从气相-油相-水相的转移过程。

SO₂与水结合生成H₂SO₃，被金属酞菁活化的氧气氧化为H₂SO₄，水相中的NH₃•H₂O将其中和，形成稳定的硫酸铵。

方程式如下： MePC为金属酞菁