本發(fā)明屬于工業(yè)廢氣處理，具體涉及一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝。

背景技術(shù)：

1、苯二胺制備過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氮氧化合物（nox），nox是造成大氣污染的來(lái)源之一，nox是無(wú)色無(wú)味的氣體，但在大氣中可以和水、氧氣等發(fā)生反應(yīng)，形成硝酸和亞硝酸等酸性物質(zhì)，導(dǎo)致酸雨的形成。nox還能與大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量。工業(yè)上常用于脫除煙氣中nox最有效、成熟的技術(shù)是選擇性催化還原技術(shù)（scr）。

2、scr脫硝技術(shù)是一種高效的nox脫除技術(shù)，其原理是在催化劑的作用下，利用還原劑（如氨氣）與煙氣中的nox進(jìn)行反應(yīng)，將其還原成無(wú)害的氮?dú)夂退?。scr脫硝技術(shù)具有脫硝效率高、選擇性好、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工等行業(yè)的煙氣治理。

3、但是傳統(tǒng)scr技術(shù)中最重要部分為催化劑，這一部分催化劑安裝在顆粒物收集器和煙氣脫硫裝置的上游，因此導(dǎo)致了scr技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在一個(gè)較窄和較高的操作溫度窗口（300-400℃），才能保證nox有一個(gè)較高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)，其他顆粒物及其他硫化物也會(huì)導(dǎo)致催化劑的失活和中毒。

4、基于此，我們提出了一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，希冀解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，提供了一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，包括以下步驟：

4、向催化劑上游的煙氣中噴入還原劑，利用改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑進(jìn)行scr脫硝。

5、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述還原劑為氨氣。

6、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑的制備方法為：

7、將偏釩酸銨溶于去離子水中，攪拌1~2h后加入tio2粉末，充分?jǐn)嚢?~3h后加入改性高嶺土分散液，放入超聲發(fā)生器中，在80℃下超聲處理4~5h，蒸發(fā)掉多余的水分后置于馬弗爐中500~600℃焙燒即得改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑。

8、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑中偏釩酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3~4%，改性高嶺土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)8~12%，其余為tio2；

9、偏釩酸銨溶解時(shí)添加乙醇胺作為助溶劑。

10、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述改性高嶺土分散液的制備方法為：

11、將改性高嶺土加入到蒸餾水中，使用磁力攪拌器充分混合，使改性高嶺土均勻分散到水中得改性高嶺土分散液備用。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述改性高嶺土、去離子水的質(zhì)量比為1:8~14。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述改性高嶺土的制備，包括如下步驟：

14、（1）將納米二氧化鈦和去離子水按照1:10~20的比例分散到去離子水中，得到納米二氧化鈦分散液；

15、（2）向納米二氧化鈦分散液中添加聚乙二醇、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，超聲分散10~12min后，加入高嶺土分散液，攪拌處理30~50min后通過(guò)真空抽濾洗滌的方法進(jìn)行洗滌，最后對(duì)洗滌的產(chǎn)物進(jìn)行30~40℃的真空干燥處理得初步改性高嶺土；

16、（3）將初步改性處理后的高嶺土置于電暈設(shè)備中，進(jìn)行電暈處理得改性高嶺土備用。

17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟（2）中所述的初步改性高嶺土中納米二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~5%，聚乙二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8~1.6%，烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.1~2.5%，余量為高嶺土。

18、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟（2）中所述的高嶺土分散液的制備方法為：

19、將高嶺土和去離子水按照質(zhì)量比為1:10~20的比例，使用磁力攪拌器充分混合，使高嶺土均勻分散到水中得高嶺土分散液。

20、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟（3）中所述的電暈處理的功率為4~5kw，電暈處理的時(shí)間為60~120s。

21、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

22、本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，通過(guò)向催化劑上游的煙氣中噴入還原劑，利用改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑進(jìn)行scr脫硝，將nox還原成無(wú)害的n2和h2o，大幅度降低了苯二胺生產(chǎn)中nox的排放量，有效改善了周邊環(huán)境質(zhì)量，特別是對(duì)于減少酸雨和光化學(xué)煙霧的形成具有重要意義。

23、通過(guò)在scr脫硝工藝中引入了特定方法制備得到的改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑，能夠顯著的提高苯二胺廢氣處理中的脫硝效率，脫硝效率能達(dá)到98.3%，本發(fā)明引入的催化劑不僅具有良好的抗水和抗硫性，還呈現(xiàn)出很好的低溫催化活性和較寬的溫度窗口，同時(shí)很好的避免了其他顆粒物及其他硫化物導(dǎo)致催化劑失活和中毒的情況。為了進(jìn)一步優(yōu)化scr脫硝工藝，本發(fā)明在改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑的制備中將物理處理方法與化學(xué)加工工藝進(jìn)行結(jié)合，兩者協(xié)同，從而達(dá)到更好的效果。

24、首先，通過(guò)在納米二氧化鈦的水分散液中添加聚乙二醇，烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，在添加高嶺土分散液，聚乙二醇的疏水主鏈在與水接觸后，疏水部分迅速自聚形成團(tuán)聚體，破壞納米二氧化鈦顆粒之間的水分子層，引發(fā)活性基團(tuán)的暴露，提高納米二氧化鈦的附著性，同時(shí)配合烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，進(jìn)一步活化表面，另外，磷的引入還能提高高嶺土酸性中心的反應(yīng)速率和效率，改善催化劑在低溫下的催化活性。攪拌、真空抽濾洗滌之后在真空條件下進(jìn)行真空干燥，不僅能提高改性高嶺土的穩(wěn)定性還能提高孔隙率。為了進(jìn)一步提高高嶺土的性能，干燥后進(jìn)行電暈處理，電暈處理產(chǎn)生的等離子體能夠作用于處理后的高嶺土，增強(qiáng)聚乙二醇，烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽以及納米二氧化鈦對(duì)高嶺土的改性效果，并使高嶺土表面粗糙，從而增加比表面積，將其引入催化劑的制備中，有助于催化劑表面活性位點(diǎn)的暴露，從而進(jìn)一步提高催化效果。

25、其次，將改性高嶺土引入到釩鈦催化劑的加工中，改善了釩鈦催化劑的孔結(jié)構(gòu)，提高了其比表面積、孔體積和平均孔徑，也就意味著催化劑表面活性位點(diǎn)的分散性增大，同時(shí)暴露的活性位點(diǎn)也會(huì)增加，與氣體分子的接觸機(jī)會(huì)增大，有利于提高scr活性，并且本發(fā)明的改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑的孔體積屬于微孔，微孔更有助于活性組分的分散，從而進(jìn)一步提高脫硝效率。另外本發(fā)明的催化劑在在中低溫度區(qū)間內(nèi)脫硝性能顯著，250℃時(shí)no轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%以上，在一定程度上降低了脫硝成本。

26、本發(fā)明不僅提供了一種苯二胺scr脫硝工藝的思路，還為化工領(lǐng)域提供了一種高活性、高選擇性、高穩(wěn)定性的催化劑。

技術(shù)特征：

1.一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，所述改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑中偏釩酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3~4%，改性高嶺土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)8~12%，其余為tio2；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，所述改性高嶺土分散液的制備方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，所述改性高嶺土、去離子水的質(zhì)量比為1:8~14。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，所述改性高嶺土的制備，包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，步驟（2）中所述的初步改性高嶺土中納米二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~5%，聚乙二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8~1.6%，烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.1~2.5%，余量為高嶺土。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，步驟（2）中所述的高嶺土分散液的制備方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的scr脫硝工藝，其特征在于，步驟（3）中所述的電暈處理的功率為4~5kw，電暈處理的時(shí)間為60~120s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的SCR脫硝工藝，屬于工業(yè)廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：向催化劑上游的煙氣中噴入還原劑，利用改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑進(jìn)行SCR脫硝。本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于苯二胺廢氣處理的SCR脫硝工藝，通過(guò)在SCR脫硝工藝中引入了特定方法制備得到的改性高嶺土負(fù)載型釩鈦催化劑，能夠顯著的提高苯二胺廢氣處理中的脫硝效率，脫硝效率能達(dá)到98.3%，大幅度降低了苯二胺生產(chǎn)中NOx的排放量，有效改善了周邊環(huán)境質(zhì)量。本發(fā)明引入的催化劑不僅具有良好的抗水和抗硫性，還呈現(xiàn)出很好的低溫催化活性和較寬的溫度窗口，同時(shí)很好的避免了其他顆粒物及其他硫化物導(dǎo)致催化劑失活和中毒的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：王濤,李桂,王正大
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽華爾泰化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6