[发明专利]一种电催化脱硝的方法

说明书

一种电催化脱硝的方法，是以电活性物质作为催化反应介质，在电场作用下在电活性物质表面区域发生电催化反应，以氨或尿素为还原剂使NOx生成N₂；对NOx来说发生的是还原的反应，反应条件温和，过程安全；产生的物质是N₂，随烟气离开。本发明的有益效果是：(1)电催化脱硝的脱硝催化功能是由电场来实现的，不受温度的限制；(2)采用的电活性物质，只要在电场下，就发生电催化作用，不失活；无需定期更换；(3)采用的电活性物质，来源广，使用期长，大大降低催化活性物质材料成本；(4)电催化脱硝，脱硝效率高，床层厚度低，床层阻力小，投资成本低，适应性强。

技术领域

本发明属于锅炉尾气处理领域。本发明涉及一种电催化除去烟气中NOx的方法，更具体地说，是以选择电活性物质作为催化反应介质，在电场作用下在电活性物质表面发生电催化反应，以氨或尿素为还原剂使NOx生成N₂。对NOx来说发生的是还原的反应，反应条件温和，过程安全；产生的物质是N2，随烟气离开。

背景技术

目前国内外脱硝技术应用最广泛的是中高温SCR脱硝，该法的应用特征是需要合适的温区，但在诸如砖瓦行业、石灰行业，包括钢铁行业的烧结烟气，由于生产工艺的特点，没有应用中高温SCR脱硝需要的温区，该法在这些行业烟气的处理中有三大问题：1）需加热，消耗巨大能源；2）需设置换热等设施，延长了流程，扩大了投资；3）催化剂用量大、损耗大。

发明内容

针对SCR脱硝工艺投资大、运行成本高的缺点，本申请提出一种电催化脱硝的方法，达成脱硝的目的，并达成系统投资少、运行成本低，运行稳定可靠的效果。

一种电催化脱硝的方法，是以电活性物质作为催化反应介质，在电场作用下在电活性物质表面区域发生电催化反应，以氨或尿素为还原剂使NOx生成N₂；对NOx来说发生的是还原的反应，反应条件温和，过程安全；产生的物质是N₂，随烟气离开；

所述电活性物质包括四类物质：一类是多孔性吸附性质的物质，典型的是活性碳；二类是具有磁性质的物质，典型的是磁铁矿；三类是合金烧结物，典型的是锰铁烧结矿；四类是复合微电材料，典型的是铁碳；

所述电催化反应是指通入直流电，电压1~60V，发生以下选择性催化反应：

4NH₃+6NO=5N₂+6H₂0

或2CO(NH₂)₂+6NO=5N₂+2CO₂+4H₂O。

本发明体现在以下几点：

(1) 电催化脱硝也是SCR脱硝的一种，同样是以氨（或尿素）为还原剂与NOx反应生成N₂，区别是普通SCR脱硝依靠热活化，即需要一定的温度；而本发明的脱硝催化功能是由电场来实现的，是一种常温电催化还原脱硝；普通SCR脱硝的反应温度在300℃左右（低温催化在150℃以上），本发明的电催化反应不受温度的限制。

(2)采用的电活性物质，只要在电场下，就发生电催化作用，不失活；区别于普通SCR脱硝催化剂，随着反应的进行，活性成分发生迁移聚集，催化活性逐步降低，需定期更换；

(3)采用的电活性物质，来源广，使用期长，大大降低催化活性物质材料成本；

(4) 电催化脱硝，脱硝效率高，床层厚度低，床层阻力小，投资成本低，适应性强。

本发明的具体实现过程分为干法电催化脱硝工艺和湿法电催化脱硝工艺。