一种用低温等离子体改性催化剂催化氧化氮氧化物的方法

摘要

本发明是一种用低温等离子体改性催化剂催化氧化氮氧化物的方法。将催化剂置于等离子体反应器中在一定条件下进行改性处理，该催化剂的低温催化氧化能力明显提高，在50～150℃下，NO的转化率可达80～86％左右。混合气中的NO氧化成NO2，随后气体进入氨水吸收瓶，得到硝酸铵产品可用作化肥原材料。该催化剂主要用于净化火电厂等固定源所排放的工业废气中的NOX。本发明显著提高了催化剂的低温氧化活性，有助于提高后续液相吸收工序的净化效率。

主权项

一种利用低温等离子体改性催化剂催化氧化氮氧化物的方法，其特征在于将含NO、O2、N2的混合气体通过玻璃管式固定床反应器中加热至100～300℃，反应器中装有利用低温等离子体进行改性后的催化剂，使混合气中的NO氧化成NO2，随后气体进入氨水吸收瓶，得硝酸铵产品用作化肥原材料；其中催化剂的制备为：将柠檬酸与醋酸锰按摩尔比0.2～1.0进行混合，按固液比为0.25～0.33用去离子水溶解并搅拌4小时；待搅拌完毕后，置于旋转蒸发仪中进行发泡处理，70℃下处理8小时，待烧瓶内出现泡沫状固体时，取出，于100℃烘箱内干燥6小时，制得催化剂的前体物，将催化剂前体物置于低温等离子体内处理5小时，经压片、过筛粉碎制成40～60目的颗粒，制得锰基氧化物催化剂A；或者：将柠檬酸与醋酸锰按摩尔比0.2～1.0进行混合，按固液比为0.25～0.33用去离子水溶解并搅拌4小时；待搅拌完毕后，置于旋转蒸发仪中进行发泡处理，70℃下处理8小时，待烧瓶内出现泡沫状固体时，取出，于100℃烘箱内干燥6小时，然后在400℃的空气中焙烧6小时，最后将产物置于低温等离子体内处理6小时，经压片、过筛粉碎制成40～60目的颗粒，制得锰基氧化物催化剂B；或者按以下步骤制备：(1)将18.4g醋酸锰溶于500ml的去离子水中；(2)将2.62g聚乙二醇溶于100ml去离子水中；(3)将7.9g高锰酸钾溶于300ml去离子水中；然后将溶液(2)逐步添加到溶液(1)中，同时进行搅拌，随后再加入溶液(3)，在室温条件下搅拌6小时后，将混合液过滤，收集滤纸上的固体物用去离子水洗涤3～4次，抽滤；继续在烘箱中100℃干燥6小时制得催化剂前体物，将制得的催化剂前体物置于低温等离子体中进行处理，经研磨、压片和过筛制成40～60目的催化剂颗粒C；等离子体采用同轴式介质阻挡反应器，在外径25mm、厚度2.5mm的刚玉管中心插入一个直径10mm的不锈钢电极，刚玉管外壁用不锈钢网缠绕作为高压电极，不锈钢墙板作为低压电极；等离子体的运行参数为：输入电压：10～70V，电流：0.2～1.0A；混合气进入换热器加热之前通过质量流量计控制空速在30000～50000h‑1。