專利名稱：一種催化降解二惡英的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化降解二惡英的方法及系統(tǒng)，屬于煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二惡英(PCDD/Fs)是多氯二苯并二嗯英(polychlorinateddibenzo-p-dioxin, PCDDs)和多氯二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofuran, PCDFs)的兩類近似平面狀芳香族雜環(huán)化合物的統(tǒng)稱。二惡英是目前全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的一類持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs), 二惡英不僅具有高毒性,還對人和動物具有明顯的致癌、致畸、致突變的“三致”效應(yīng)，并且還會影響生殖功能、干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)，因此被稱為是“世紀(jì)之毒”。鑒于二惡英嚴(yán)重的危害性，世界一些國家和組織對其允許攝入量進行了評估，如世界衛(wèi)生組織公布的一天允許攝入量為I 4pg T⑶D或TEQ/ kg-day, 一月允許攝入量為 70pg TO)D 或 TEQ/kg-month。由于二惡英是一種非常難以降解的有機物，氣相條件下若要破壞其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，通常需要800°C以上的高溫，從而導(dǎo)致二惡英的降解需要耗費較高的熱量、并且降解的效果難以達到環(huán)保的要求，仍然會對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的二惡英降解技術(shù)中存在的能耗較高、污染環(huán)境的問題，進而提供了一種催化降解二惡英的方法及系統(tǒng)，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案一種催化降解二惡英的方法，包括將含有二惡英的煙氣通入裝有催化劑的SCR反應(yīng)器中進行降解反應(yīng)，所述催化劑為過渡金屬氧化物型催化劑V2O5-WOZTiO2或負載貴金屬PcUPt的V2O5-WOZTiO2?！N催化降解二惡英的系統(tǒng)，包括SCR反應(yīng)器，在所述SCR反應(yīng)器中裝有催化劑，所述催化劑為過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02或負載貴金屬Pd、Pt的V2O5-WO3/Ti02。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠適用于鋼鐵廠燒結(jié)煙氣、固體廢物焚燒煙氣等煙氣的降解二惡英處理；本發(fā)明采用SCR反應(yīng)器，能在低溫條件下(100-300°C)降解二惡英類污染物，具有能耗較低、降解效果較好的特點，具有廣闊的應(yīng)用前景。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本具體實施方式
提供的催化降解二惡英的方法的流程示意圖；圖2是本具體實施方式
提供的催化降解二惡英的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是基于SCR(Selective Catalyst Reduction,選擇性催化還原)技術(shù)，現(xiàn)有的SCR技術(shù)主要用于將煙氣中的氮氧化物脫除，而本發(fā)明將SCR技術(shù)應(yīng)用到二惡英的降解領(lǐng)域。下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明提出的技術(shù)方案作詳細說明，如圖I所示，相應(yīng)的降解二惡英的方法，包括步驟1，通過高溫?zé)煔饣驕囟日{(diào)節(jié)器將含有二惡英的煙氣的溫度調(diào)整至170 300。。。
具體的，溫度調(diào)節(jié)器內(nèi)部為電阻加熱，當(dāng)含有二惡英的煙氣不滿足SCR反應(yīng)器降解二惡英溫度要求時，溫度調(diào)節(jié)器開始工作，對進口煙氣加熱直到煙氣在SCR裝置中滿足設(shè)計溫度；在節(jié)約能耗條件下，可以對進口煙氣不使用電阻加熱時，打開高溫?zé)煔?3000C ^800oC )進口，調(diào)節(jié)高溫?zé)煔膺M口氣流量，直到煙氣溫度滿足SCR反應(yīng)器中設(shè)計溫度；或根據(jù)現(xiàn)場實際條件同時使用電阻加熱器和高溫?zé)煔庹{(diào)節(jié)口。步驟2，除去含有二惡英的煙氣中的顆粒物。
具體的，由于SCR反應(yīng)器中對煙氣中顆粒物濃度要求較高，因此可在前段使用布袋除塵器去除顆粒物。并且，布袋中可涂有少量V205-W03/Ti02催化劑或負載貴金屬Pd、Pt的V205-W03/Ti02，能夠起到除塵和預(yù)降解二惡英的作用。步驟3，將含有二惡英的煙氣通入裝有過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02或負載貴金屬Pd、Pt的V205-W03/Ti02的SCR反應(yīng)器中進行降解反應(yīng)。具體的，在過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02中，活性成分V2O5的質(zhì)量百分比為1%-6%，V2O5和WO3的質(zhì)量比為I :1 ;或在上述V205-W03/Ti02催化劑中摻雜貴金屬Pt和Pd,分別采用浸潰法在質(zhì)量比為5%的V205-W03/Ti02催化劑中負載1%的Pt、1%的Pd和0. 5%的Pt與0. 5%的Pd。SCR反應(yīng)器裝置可使用一層或多層的蜂窩式或波紋板狀催化劑，在催化劑的表面裝載聲波吹灰器，這樣能夠增加單位體積催化劑的比表面積，保證與煙氣的充分接觸，從而節(jié)省催化劑的用量，并且由于其自身的多孔結(jié)構(gòu)特點，加上在催化劑表面裝載聲波吹灰器，從而不容易被顆粒物堵塞。降解反應(yīng)完成后將剩余氣體從煙 排出，從而達到降解二惡英又不會污染環(huán)境的目的。本發(fā)明的具體實施方式
還提供了一種催化降解二惡英的系統(tǒng)，如圖2所示，包括溫度調(diào)節(jié)器I、布袋除塵器2和SCR反應(yīng)器3 ;溫度調(diào)節(jié)器I用于將含有二惡英的煙氣的溫度調(diào)整至17(T300°C，布袋除塵器2用于去除含有二惡英的煙氣中的顆粒物，并且在布袋除塵器2的布袋上涂有降解二惡英的催化劑，在SCR反應(yīng)器3中裝有催化劑，具體的設(shè)置方法為在SCR反應(yīng)器3內(nèi)裝有一層或多層的蜂窩式或波紋板狀的催化劑，并在催化劑表面裝載聲波吹灰器。催化劑可采用過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02或負載貴金屬PcUPt的V205-W03/Ti02，其中負載貴金屬PcUPt的V205-W03/Ti02分別采用浸潰法在質(zhì)量比為5%的V205-W03/Ti02催化劑中負責(zé)1%的Pt、1%的Pd和0. 5%的Pt與0. 5%的Pd 二種配方。
具體的，以某鋼鐵廠燒結(jié)煙氣中二惡英的催化降解為例，其煙氣的狀態(tài)為組成S02300-600mg/m3 ；N0X 200-400mg/m3 ; 二噁英3-1OngTEQ ;顆粒物:^ 10mg/m3 ；進氣溫度150°C;壓力常、低壓考慮。首先選擇過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02，活性成分V2O5的質(zhì)量比為1%-6%，V205和WO3的質(zhì)量比都為I :1，催化劑工作溫度范圍17(T300°C最佳。按圖2所示連接好該系統(tǒng)。進口燒結(jié)煙氣溫度150°C左右，通過溫度調(diào)節(jié)器使進口煙氣溫度為260°C左右。
進口煙氣升到260°C左右，再經(jīng)過布袋除塵器，布袋中涂有少量V205-W03/Ti02催化齊U，可以起到除塵和預(yù)降解二惡英的作用。然后煙氣進入到SCR反應(yīng)器內(nèi)，SCR反應(yīng)器內(nèi)采用蜂窩式催化劑，通過布袋除塵器之后的煙氣中含塵量極低，可以保證SCR催化劑的有效工作。經(jīng)過降解后,排出氣體的NOx 40mg/m3 ;二卩惡英IngTEQ/m3。采用本具體實施方式
提供的技術(shù)方案，能夠適用于鋼鐵廠燒結(jié)煙氣、固體廢物焚燒煙氣等煙氣的二惡英降解處理；本發(fā)明采用SCR反應(yīng)器，能在低溫條件下(100-300°C)降解二惡英類污染物；本發(fā)明使用的催化劑采用蜂窩式或波紋板狀能夠有效的與煙氣接觸從而催化降解二惡英類污染物；本發(fā)明的優(yōu)點在于可以有效的去除二惡英類有機物外，還可以去除部分NOx。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明實施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種催化降解二惡英的方法，其特征在于，包括 將含有二惡英的煙氣通入裝有催化劑的SCR反應(yīng)器中進行降解反應(yīng)，所述催化劑為過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02和負載貴金屬PcUPt的V205-W03/Ti02。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降解二惡英的方法，其特征在于，在所述過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02中，活性成分V2O5的質(zhì)量百分比為1%_6%，V2O5和WO3的質(zhì)量比為I :I ;在上述V205-W03/Ti02催化劑中摻雜貴金屬Pt和Pd，分別采用浸潰法在質(zhì)量比為5%的V205-W03/Ti02催化劑中負載1%的Pt、1%的Pd和0. 5%的Pt與0. 5%的Pd。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降解二惡英的方法，其特征在于，在將含有二惡英的煙氣通A SCR反應(yīng)器之前還包括通過直接從焚燒煙氣中將高溫?zé)煔鈱?dǎo)入到溫度調(diào)節(jié)器(I)中將所述含有二惡英的煙氣的溫度調(diào)整至17(T30(TC。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降解二惡英的方法，其特征在于，在將含有二惡英的煙氣通入SCR反應(yīng)器之前還包括通過溫度調(diào)節(jié)器將所述含有二惡英的煙氣的溫度調(diào)整至170 300。。。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的降解二惡英的方法，其特征在于，在將所述含有二惡英的煙氣的溫度調(diào)整至17(T30(TC后還包括除去所述含有二惡英的煙氣中的顆粒物，調(diào)節(jié)煙氣溫度滿足對應(yīng)催化劑反應(yīng)的最佳溫度。
6.一種催化降解二惡英的系統(tǒng)，包括SCR反應(yīng)器，其特征在于，在所述SCR反應(yīng)器中裝有催化劑，所述催化劑為過渡金屬氧化物型催化劑V205-W03/Ti02和負載貴金屬Pd、Pt的V205-W03/Ti02。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降解二惡英的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括溫度調(diào)節(jié)器，用于將含有二惡英的煙氣的溫度調(diào)整至17(T300°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降解二惡英的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括布袋除塵器，用于去除含有二惡英的煙氣中的顆粒物，并且在所述布袋除塵器的布袋上涂有降解二惡英的催化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降解二惡英的系統(tǒng)，其特征在于，在所述SCR反應(yīng)器內(nèi)裝有一層或多層的蜂窩式或波紋板狀的催化劑，并在所述催化劑表面裝載聲波吹灰器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種催化降解二惡英的方法及系統(tǒng)，相應(yīng)的系統(tǒng)包括SCR反應(yīng)器，在所述SCR反應(yīng)器中裝有催化劑，所述催化劑為過渡金屬氧化物型催化劑V2O5-WO3/TiO2和負載貴金屬Pd、Pt的V2O5-WO3/TiO2。本發(fā)明能夠適用于鋼鐵廠燒結(jié)煙氣、固體廢物焚燒煙氣等煙氣中二惡英的降解處理；本發(fā)明采用SCR反應(yīng)器，能在低溫條件下(100-300℃)降解二惡英類污染物，具有能耗低、降解效果好的特點，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號B01D53/72GK102794107SQ201210320719
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者吳昌敏, 盛守祥, 陸勇, 林艷霞, 肖慶聰, 陳瑜, 黃 俊 申請人:中持依迪亞(北京)環(huán)境研究所有限公司, 中持(北京)科技發(fā)展有限公司