[发明专利]一种脱硝络合液的再生方法

说明书

本发明提供了一种脱硝络合液再生方法，其特征是使用钯基催化剂通过甲酸还原脱硝络合溶液中的Fe(Ⅱ)EDTA‑NO，所述钯基催化剂采用Pd/NPCs催化剂或Ag‑Pd/NPCs催化剂。本发明制得的催化剂在一定条件下通过甲酸可以使脱硝液快速还原再生，具有再生速度快、处理能力大、反应温度低、催化效果好、无氨逃逸等优点，实现脱硝络合液的循环使用。

技术领域

本发明属于催化剂制备与应用领域，具体涉及制作一类湿法脱硝中脱硝液 Fe(Ⅱ)EDTA-NO溶液还原再生催化剂的方法。该催化剂在低温下即可获得较高脱硝率，且工作稳定，使用寿命长，再生速率快。既可用于船舶、汽车尾气的脱硝处理，也可用于工业废气的脱硝处理。

背景技术

氮氧化物是大气中主要污染物之一，NO_χ不仅会带来酸雨，对农作物、土壤和建筑等造成严重破坏；NO_χ也是造成温室效应的主要气体，NO_χ与其他化合物在紫外线照射下会生成光化学烟雾，其带来的二次污染非常具有破坏性。但随着社会发展，大量工厂的建立和汽车的生产，导致氮氧化物排放量越来越大，所以找到处理尾气中的氮氧化物，改善当今的空气状况已经是迫在眉睫的问题。在众多脱硝技术中，湿法脱硝中的络合脱硝整体设备投资、操作温度、运行费用都比较低，但是目前络合液再生问题一直没有很好的解决，阻碍了该技术的工业化运行。湿法脱硝络合液一般采用钴、铁螯合剂进行吸收气体中的NO，络合态的NO一般在酸性条件下经过单质铁、锌、铝等金属进行还原生成氨。但此方法不仅会消耗大量的酸和金属单质，还会导致络合液中金属离子和酸根离子增加，导致络合液粘度增大，寿命降低。针对这些问题，选取甲酸为还原剂，其在反应中会生成CO₂和水，不会对络合液性能带来影响，采取氮掺杂的活性炭为载体，制备出高分散、小粒径、稳定负载的钯基催化剂，从而提高催化剂效率，高效便捷的处理高浓度的脱硝络合液。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种脱硝络合液再生方法，快速还原再生以便克服上述现有技术存在的缺陷。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的脱硝络合液再生方法，其是使用钯基催化剂通过甲酸还原脱硝络合溶液中的Fe(Ⅱ)EDTA-NO，所述钯基催化剂采用Pd/NPCs催化剂或Ag-Pd/NPCs催化剂。

上述方法中，可以将碳酸氢铵和活性炭混和均匀后，采用发泡法在管式炉中进行氮杂化，冷却至室温后洗涤、干燥，得到NPCs载体，即氮掺杂多孔活性碳载体；称取一定量硝酸钯和载体，待充分吸附后加入过量硼氢化钠溶液进行还原，经洗涤、干燥后制得Pd/NPCs催化剂。

上述方法中，按质量计，所述催化剂主要由以下原料制成：活性碳88～95％，碳酸氢铵 3～9％，硝酸钯1～9％。各原料在本方法所其的作用分别是：活性炭为载体碳源，碳酸氢铵为发泡剂和载体氮源，硝酸钯为活性成分来源。

上述方法中，可以采用包括以下步骤的方法，得到Pd/NPCs催化剂：

步骤1.称取0.1-0.2g硝酸钯在搅拌下溶于80mL水中；

步骤2.在溶液中加入1g NPCs载体，充分吸附至溶液变为无色；

步骤3.在溶液中加入1mol\L的碳酸钠溶液调节pH至11；

步骤4.称取硼氢化钠配置1mol\L的溶液，然后滴加至上述混合液中至完全反应。

上述方法制备的Pd/NPCs催化剂，其的使用方法是：反应温度60℃，pH为6，催化剂使用量为0.5-1.0g\L，还原剂为pH＝6、2mol\L的甲酸溶液，还原剂使用量为25-30 mL\1LFe(Ⅱ)EDTA-NO，其中Fe(Ⅱ)EDTA-NO溶液浓度为25-50mmol\L。