利用PDCEO2/MEBETA分子筛净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510134266.X

申请日:

2015.03.25

公开号:

CN104772038A

公开日:

2015.07.15

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B01D 53/86申请公布日:20150715|||实质审查的生效IPC(主分类):B01D 53/86申请日:20150325|||公开

IPC分类号:

B01D53/86; B01D53/62; B01D53/56; B01D53/72; B01J29/74

主分类号:

B01D53/86

申请人:

中国石油天然气股份有限公司; 天津大学

发明人:

沈美庆; 韩伟; 王军; 梁玉龙; 王建强; 钱颖; 车春霞; 常晓昕; 谭都平; 胡晓丽; 李平智; 全民强; 谷丽芬; 何崇慧; 杨红强

地址:

100007北京市东城区东直门北大街9号

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司11127

代理人:

韩蕾

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内容摘要

本发明提供一种利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法,所述方法包括使吸收塔尾气依次通过二氧化铈上负载钯的催化剂及beta分子筛上负载过渡金属的催化剂,其中,所采用的二氧化铈上负载钯的催化剂作为催化氧化催化剂脱除吸收塔尾气中的一氧化碳、非甲烷烃类,所采用的beta分子筛上负载过渡金属作为选择性还原催化剂脱除氮氧化物。采用本发明的方法能将吸收塔尾气中的一氧化碳、非甲烷烃类及氮氧化物高转化率的转化为无毒害气体,满足国家的排放要求。

权利要求书

1.  一种利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法,所述 方法包括使吸收塔尾气依次通过二氧化铈上负载钯的催化剂及beta分子筛上负载过 渡金属的催化剂,其中,所采用的二氧化铈上负载钯的催化剂作为催化氧化催化剂脱 除吸收塔尾气中的一氧化碳、非甲烷烃类,所采用的beta分子筛上负载过渡金属作 为选择性还原催化剂脱除氮氧化物。

2.
  根据权利要求1所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔 尾气的方法,其中,采用二氧化铈上负载钯的催化剂脱除吸收塔尾气中的一氧化碳、 非甲烷烃类的方法为:采用固定床反应器,将二氧化铈上负载钯的催化剂先在 500~600℃,3~7%O2的氮气气氛中预氧化后,通入丙烯腈装置吸收塔尾气,并在氧 气存在条件下进行催化氧化反应,其中,控制反应条件为:反应温度100~600℃,优 选300~400℃,体积空速为50000~200000h-1

3.
  根据权利要求2所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔 尾气的方法,其中,氧气通入量为吸收塔尾气通入量的1~7%。

4.
  根据权利要求1中所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收 塔尾气的方法,其中,所述的二氧化铈上负载钯的催化剂中钯含量为载体二氧化铈重 量的0.1~10%。

5.
  根据权利要求4所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔 尾气的方法,其中,所述的二氧化铈上负载钯的催化剂可用下述方法得到:将钯的可 溶性盐浸渍在二氧化铈上,干燥、焙烧即得所述二氧化铈上负载钯的催化剂。

6.
  根据权利要求5所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔 尾气的方法,其中,所述的二氧化铈上负载钯的催化剂可用下述方法得到:将钯的可 溶性盐溶液浸渍在二氧化铈载体上,室温下搅拌均匀后,在80~120℃下干燥6~24h, 在400~550℃下焙烧3~6h,得到二氧化铈上负载钯的催化剂。

7.
  根据权利要求1~6中任一项所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法,其中,采用beta分子筛上负载过渡金属作为选择性还原催 化剂的方法为:采用固定床反应器,将beta分子筛上负载过渡金属作为选择性还原 的催化剂在500~600℃,3~7%O2的氮气气氛中预氧化,再在存在氧气及氨气的混合 气氛中对经所述铈锰复合氧化物催化剂处理后的气体进行催化还原反应,其中,控制 反应条件为:反应温度100~600℃,优选300~400℃,体积空速为50000~200000h-1, 混合气氛中氧气浓度1~7%,氨气浓度400~2500ppm。

8.
  根据权利要求7中所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收 塔尾气的方法,其中,所述的beta分子筛上负载过渡金属中过渡金属含量为beta分 子筛重量的0.5~10.0%。

9.
  根据权利要求8所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔 尾气的方法,其中,beta分子筛上负载过渡金属的催化剂可用下述方法得到:将氢型 beta分子筛与过渡金属盐溶液进行金属离子交换或浸渍后,干燥、焙烧得到所述beta 分子筛上负载过渡金属的催化剂,其中所述的过渡金属选自铜、铁、锰、钴、镍中的 一种或多种。

10.
  一种组合催化剂,其包括二氧化铈上负载钯的催化剂及beta分子筛上负载 过渡金属的催化剂。

说明书

利用Pd-CeO2/Me-beta 分子筛净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法
技术领域
本发明涉及一种净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法,尤其涉及一种利用 Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法。
背景技术
丙烯腈作为重要的化工中间体,被广泛应用于纤维、橡胶和塑料三大合成材料的 生产。目前全球95%以上的装置采用丙烯氨氧化法技术,以丙烯和氨气为原料,生产 丙烯腈,副产乙腈和氢氰酸。该法原料易得、工序简单、操作稳定、产品精制方便, 经过近半个世纪的发展,技术日趋成熟。
丙烯氨催化氧化工艺从吸收塔顶排出的废气称为吸收塔尾气(AOG,Absorbed  Off Gas),是石油化工行业产生的主要污染源之一,除了主要成份氮气外,还包括非 甲烷烃类(CHx)、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化碳(NOx)与微量的丙烯腈等污染物。 因此直接将尾气排入大气会对环境造成严重污染。
目前常用的处理丙烯腈装置吸收塔尾气的方法包括热力燃烧法和催化燃烧法。热 力燃烧利用辅助燃料的热量把有害气体加热到反应温度(600~800℃),使其所含可燃 物氧化分解,然而该法需要添加辅助燃料,运行费用较高。催化燃烧法是在催化剂的 作用下,使有害气体中的可燃物在较低温度(200~400℃)下即可达到完全氧化分解, 一般不需要添加辅助燃料,可用于低浓度、组分复杂的可燃物净化,是治理有机废气 污染的有效方法。催化燃烧法净化效率高、反应温度低、不产生二次污染,并且还具 有装置结构紧凑、操作方便、运转费用低、催化剂寿命长等优点,因而被广泛采用。
丙烯腈装置吸收塔尾气的处理工艺的通用流程为:从丙烯腈吸收塔顶排出的尾气 经气液分离罐分离游离水后,与燃烧所需的空气混合,经过尾气换热器加热后进入催 化氧化反应器,尾气中的一氧化碳和非甲烷烃类与空气中的氧气在催化剂的作用下反 应,生成二氧化碳和水。从催化氧化反应器出来的尾气经过余热锅炉回收废热,之后 进入选择性催化还原(SCR)反应器,尾气中的NOx在选择性催化还原(SCR)催化 剂的作用下与补充的少量氨气进行选择性还原反应,将尾气中的NOx还原成氮气和 水后经换热器回收热量排入烟囱。
从吸收塔顶排出的尾气主要包括CO、CHx和NOx,首先需要使用氧化催化剂将 CO和CHx氧化成CO2和H2O。催化氧化技术是工业上气体净化常用的技术,其不需 要添加辅助燃料,无火焰,起燃温度低,大大抑制了空气中的N2形成高温NOx,因 而近年来在石油化工领域有机废气的处理中被广泛采用。当吸收塔尾气经过催化氧化 段后,尾气中可燃性气体被氧化为CO2和NOx,需进一步使用NOx选择性催化还原 催化剂进行净化。选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)被视为 在富氧条件下进行NOx催化净化最为有效的方法之一,其中使用NH3作为还原剂的 氨选择性催化还原NOx(NH3-SCR)是国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术。但是单 独的催化氧化技术或者氨选择性还原技术无法满足丙烯腈装置尾气净化的要求,只有 将催化氧化和氨选择性还原两种催化技术顺次串联使用,才有希望能够有效地净化丙 烯腈尾气。
然而,当前我国丙烯腈尾气净化方法仍存在许多问题和不足,需要进一步改善和 优化。对于工业废气的净化处理,CN101716462A和CN101138699A均采用催化氧化 方法,前者分两级或多级对废气进行催化氧化,后者采用流向变换催化燃烧的新工艺 治理丙烯腈吸收塔尾气。以上方法仅针对废气中的含碳污染物的催化脱除,并未涉及 氮氧化物(NOx)催化净化。CN1903415A公开了一种针对丙烯腈尾气中的挥发性有 机物进行催化氧化的脱除工艺,其具有运行成本低、无二次污染等优点。
CN101362051A公开了一种处理丙烯腈尾气的新型工艺,它具有催化氧化和催化还原 的双重功能,然而该工艺采用传统的贵金属氧化催化剂和钒/钛/钨还原催化剂,该类 催化剂材料存在成本较高以及SCR催化脱除性能相对较低等缺点和不足。
CN102216582A公开了过渡金属负载磷酸硅铝分子筛型NH3-SCR催化剂,但尚未将此 类催化剂体系应用于工业化丙烯腈尾气中NOx脱除领域。CN 102513145A公开了一种 用于丙烯腈氧化尾气中NOx净化的Fe分子筛SCR催化剂和制备方法,其中是以商用 ZSM-5分子筛、Y型分子筛、镁碱沸石或β分子筛为载体,采用浸渍法或离子交换 法引入质量分数0.3-10.0%Fe3+为活性组分,以实现丙烯腈氧化后尾气中NOx在富氧 条件下的高效催化脱除。
尽管目前现有技术提供了多种净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法,现有技术中多 是单独使用催化氧化技术或选择性还原技术。目前,针对丙烯腈尾气催化脱除技术, 报道的催化氧化与氨选择性催化还原的串联技术非常少,而在催化剂材料上创新技术 几乎没有。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题,本发明的一个目的在于提供一种净化丙烯 腈装置吸收塔尾气的方法,该方法能够采用负载的贵金属催化剂与选择性还原催化剂 串联使用,共同脱除吸收塔尾气中的一氧化碳(CO),非甲烷烃类(CHx)以及氮氧 化物(NOx),以满足国家的尾气排放要求。
本发明的另一个目的在于提供一种组合催化剂,使其能够共同脱除吸收塔尾气中 的一氧化碳(CO),非甲烷烃类(CHx)以及氮氧化物(NOx),以满足国家的尾气排 放要求。
为实现上述目的,一方面,本发明提供一种利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙 烯腈装置吸收塔尾气的方法,所述方法包括使吸收塔尾气依次通过二氧化铈上负载钯 的催化剂(Pd-CeO2)及beta分子筛上负载过渡金属的催化剂(Me-beta分子筛),其 中,所采用的二氧化铈上负载钯的催化剂作为催化氧化催化剂脱除吸收塔尾气中的一 氧化碳、非甲烷烃类,所采用的beta分子筛上负载过渡金属作为选择性还原催化剂 脱除氮氧化物。吸收塔尾气经上述方法净化后,经过红外仪器MKS-2030检测,尾气 中氧化氮物、一氧化碳和非甲烷类烃浓度经催化净化后分别降至0~26ppm、0~0.03% 和0~34ppm,满足国标GB16297-1996。
本发明中所述的非甲烷烃类为吸收塔尾气中除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化 合物(其中主要是C2~C8),又称非甲烷总烃。在本发明的具体实施例中,所述的非 甲烷烃类为丙烯烃C3H6,所述的氮氧化物为一氧化氮。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,采用二氧化铈上负载钯的催化剂作为催化氧化催化 剂脱除吸收塔尾气中的一氧化碳、非甲烷烃类的方法为:采用固定床反应器,将二氧 化铈上负载钯的催化剂在500~600℃,3~7%O2的氮气气氛中预氧化后,通入丙烯腈 装置吸收塔尾气,并在氧气存在条件下进行催化氧化反应,其中,控制反应条件为: 反应温度100~600℃,优选300~400℃,体积空速为50000~200000h-1。其中,吸收塔 尾气通常含有500~2500ppm非甲烷烃类(CHx),400ppm~3%一氧化碳(CO), 500~2500ppm氮氧化物(NOx)。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,氧气通入量为吸收塔尾气通入量的1~7%。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,二氧化铈上负载钯的催化剂的催化氧化的反应温度 为300~400℃。在该温度下,所述的二氧化铈上负载钯的催化剂高转化率将CO转化 为CO2及将CHx转化为CO2和H2O。在本发明的一具体实施例中,所制备得到的二 氧化铈上负载钯的催化剂在温度约为325℃条件下将CO转化为CO2的转化率达到 100%,在温度约为325℃条件下将CHx转化为CO2和H2O的转化率达到100%。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,所述的二氧化铈上负载钯的催化剂中钯含量为二氧 化铈重量的0.1~10%。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,所述的二氧化铈上负载钯的催化剂可用下述方法得 到:将钯可溶性盐浸渍在二氧化铈载体上,干燥、焙烧即得所述二氧化铈上负载钯的 催化剂。具体的,所述的二氧化铈上负载钯的催化剂可用下述方法得到:将钯的可溶 性盐溶液浸渍在二氧化铈载体上,室温下搅拌均匀后,在80~120℃下干燥6~24h, 在400~550℃下焙烧3~6h,得到二氧化铈上负载钯的催化剂。其中,所述的钯可溶性 盐包括但不限于硝酸钯或其含水化合物、氯化钯或其含水化合物、硫酸钯或其含水化 合物和/或氯钯酸或其含水化合物。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,采用beta分子筛上负载过渡金属作为选择性还原 催化剂脱除氮氧化物的方法为:采用固定床反应器,将beta分子筛上负载过渡金属 作为选择性还原的催化剂在500~600℃,3~7%O2的氮气气氛中预氧化,再在存在氧 气及氨气的混合气氛中对经所述铈锰复合氧化物催化剂处理后的气体进行催化还原 反应,其中,控制反应条件为:反应温度100~600℃,优选300~400℃,体积空速为 50000~200000h-1,混合气氛中氧气浓度1~7%,氨气浓度400~2500ppm。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,所述的beta分子筛上负载过渡金属中过渡金属含 量为beta分子筛重量的0.5~10.0%,例如0.5~5.0%、0.5~3.0%。
根据本发明的具体实施方式,在所述的利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈 装置吸收塔尾气的方法中,其中,beta分子筛上负载过渡金属的催化剂可用下述方法 得到:将氢型beta分子筛与过渡金属盐溶液进行金属离子交换或浸渍后,干燥、焙 烧得到所述beta分子筛上负载过渡金属的催化剂,其中所述的过渡金属选自铜、铁、 锰、钴、镍中的一种或多种。具体的,可将钠型beta分子筛硅铝分子筛在溶液条件 下进行NH4+交换形成NH4+-beta分子筛,干燥、焙烧后获得氢型beta分子筛,然后 与过渡金属盐溶液进行金属离子交换或浸渍,干燥、焙烧得到所述beta分子筛上负 载过渡金属的催化剂,其中,活性组分负载量为0.5-10%。
更具体的,所述的beta分子筛上负载过渡金属的催化剂的制备方法可包括如下 步骤:
(1)将钠型beta分子筛原粉与15~30%的NH4NO3溶液混合均匀,在80℃下离 子交换、过滤洗涤、干燥过夜。以1~10℃/min升温速率在550℃下焙烧4h后,得到 氢型beta分子筛。
(2)使用浸渍法或金属离子交换法制备beta分子筛上负载过渡金属的催化剂。
其中,所述的浸渍法包括如下步骤:测试氢型beta分子筛吸水率,滴加水于定 质量分子筛中,不断研磨搅拌,滴加至粉末表面出现明显液体,滤纸吸干多余水分后 称重,以确定氢型beta分子筛的吸水率;以过渡金属(Me)的可溶性盐混合溶液为 原料,以等体积浸渍法负载,使过渡金属含量为分子筛质量的0.5~10.0%,浸渍盐溶 液后的载体经过室温陈化4~8h,150℃干燥0.5~3h,350~550℃焙烧3~5h后即得到 浸渍法过渡金属分子筛催化剂。
其中,所述的金属离子交换法包括如下步骤:将氢型分子筛与一定体积过渡金 属(Me)的可溶性盐混合溶液均匀混合,在70℃下进行金属离子交换1~12h,过滤 洗涤,120℃下干燥6~12h,350~550℃下焙烧3~5h后得到离子交换法过渡金属分 子筛催化剂,其中控制氢型分子筛与过渡金属的可溶性盐用量,使过渡金属含量为分 子筛质量的0.5~5.0%。
上述beta分子筛上负载过渡金属的催化剂的制备方法中所述的过渡金属的可溶 性盐包括但不限于可溶性锰盐、可溶性铁盐、可溶性钴盐、可溶性镍盐和/或可溶性 铜盐,其中,所述的可溶性锰盐包括但不限于氯化锰或其水合物、硝酸锰或其水合物、 硫酸锰或其水合物和/或醋酸锰或其水合物;所述的可溶性铁盐包括但不限于硝酸亚 铁或其水合物、氯化亚铁或其水合物、硫酸亚铁或其水合物和/或柠檬酸铁或其水合 物;所述的可溶性钴盐包括但不限于氯化钴或其水合物、硫酸钴铵或其水合物、硫酸 钴或其水合物和/或醋酸钴或其水合物;所述的可溶性镍盐包括但不限于氯化镍或其 水合物、硝酸镍或其水合物、硫酸镍或其水合物和/或醋酸镍或其水合物;所述的可 溶性铜盐包括但不限于硝酸铜或其水合物、氯化铜或其水合物、硫酸铜或其水合物和 /或醋酸铜或其水合物。
另一方面,本发明提供一种组合催化剂,其包括二氧化铈上负载钯的催化剂及 beta分子筛上负载过渡金属的催化剂。优选地,二氧化铈上负载钯的催化剂与beta 分子筛上负载过渡金属的催化剂的质量比为1:10~10:1。
所述的二氧化铈上负载钯的催化剂及beta分子筛上负载过渡金属的催化剂可由 本发明中所述的方法得到。将这两种催化剂组合起来,能够有效的脱除丙烯腈装置吸 收塔尾气中的CO,CHx以及NOx,使净化后的丙烯腈装置尾气能满足国家环保要求。
综上所述,本发明提供了一种利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收 塔尾气的方法以及组合催化剂,采用本发明的方法以及该组合催化剂能够显著降低能 耗节省成本;极大地降低有毒有害物质排放,取得优异的尾气净化效果。本发明通过 优化催化剂配方以及合成工艺条件,使氧化催化剂和选择性催化剂的活性均在不同程 度上有所提高,体现出较好的催化净化效果,满足国标GB16297-1996。
附图说明
图1为实施例1浸渍制备得到的Pd-CeO2催化剂的CO催化脱除性能曲线。
图2为实施例1浸渍制备得到的Pd-CeO2催化剂的C3H6催化脱除性能曲线。
图3为实施例1以浸渍法制备得到的Fe-beta分子筛催化剂的NO催化脱除性能曲 线。
图4为实施例1以离子交换法制备得到的Fe-beta分子筛催化剂的NO催化脱除性能 曲线。
图5为实施例1顺次串联催化剂的CO、C3H6和NO的催化脱除曲线。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现结合具体实例 对本发明的技术方案进行以下详细说明,应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于 限制本发明的范围。以下实施例中尾气中各有毒气体采用先进的MKS MultiGas傅立 叶红外光谱仪检测(检测精度可达到ppb级)。
实施例1
(1)、Pd-CeO2催化剂的制备及其性能测试
将10ml钯含量为3%的硝酸钯溶液浸渍在10g商用CeO2(吸水率为0.609ml/g, BASF公司)载体上,室温下搅拌均匀后,在120℃下干燥6h,干燥后的样品,在 400℃下焙烧3h,得到浸渍的Pd-CeO2催化剂。将制得0.1g Pd-CeO2催化剂置于不锈 钢反应器中,在500℃含5%O2的氮气气氛中预氧化30min,降至室温后以10℃/min 速率程序升温,通入总流量为1L/min的混合气氛,其中含有1%的CO,500ppm C3H6, 5%O2,检测130~400℃温度范围内CO和C3H6转化率,如图1和图2所示,对于 CO,在170℃转化率达到50%,在275℃可以达到100%,对于C3H6,在260℃转化 率达到50%,在325℃可以达到100%,体现较好的脱除效果。
(2)、Fe-beta分子筛的制备及其性能测试
浸渍法制备得到的Fe-beta分子筛的制备及其性能测试:
10g Na-beta分子筛原粉(上海卓悦化工,Si/Al=45)与100mL 27%的NH4NO3溶液均匀混合,在80℃下离子交换4h,过滤洗涤,120℃干燥12h,550℃下焙烧4h, 得到H-beta分子筛。测试H-beta分子筛吸水率,滴加水于1g分子筛中,不断研磨搅 拌,滴加至粉末表面出现明显液体,滤纸吸干多余水分后称重1.96g,吸水率为0.96; 以0.37mol/L FeCl3盐溶液为原料,以等体积浸渍法负载在5g H-beta分子筛上,使Fe 离子含量为分子筛质量的2.0%,浸渍盐溶液后的载体经过室温陈化5h,100℃干燥3 h,550℃焙烧3h后得到浸渍法制备得到的负载量为2%的Fe-beta分子筛催化剂,。 将制得催化剂Fe-beta分子筛0.5g置于不锈钢反应器中,在500℃含5%O2的氮气气 氛中预氧化30min,降至室温后以10℃/min速率程序升温,通入总流量为1L/min的 混合气,其中含有500ppm NO,500ppm NH3,5%O2,检测150~550℃温度范围内 NO转化率。如图3所示,所制备得到的催化剂在260~450℃温度范围内显示出突出 的NO转化效率。
铁离子交换法制备得到的Fe-beta分子筛的制备及其性能测试:
10g Na-beta分子筛原粉与100mL 27%的NH4NO3溶液均匀混合,在80℃下离子 交换4h,过滤洗涤,120℃干燥12h,550℃下焙烧45h,得到H-beta分子筛。10g H-beta 分子筛与200mL含0.1M FeCl3溶液混合,在70℃下进行金属离子交换6h,过滤洗涤, 100℃下干燥8h。干燥后的样品以10℃/min升温速率500℃下焙烧5h,获得交换法 Fe负载量为3.4%的Fe-beta分子筛样品。将制得催化剂Fe-beta分子筛0.5g置于不锈 钢反应器中,在500℃含5%O2的氮气气氛中预氧化30min,降至室温后以10℃/min 速率程序升温,通入总流量为1L/min的混合气氛,其中含有500ppm NO,500ppm NH3,5%O2,检测150~550℃温度范围内NO转化率。如图4所示,本实施例所制 备得到的催化剂在200-450℃温度范围内NO转化效率可以达到60%。
(3)、依次串联(1)中制备得到的Pd-CeO2催化剂以及(2)中以铁离子交换 法得到的Fe-beta分子筛来净化丙烯腈装置吸收塔尾气
将按照(1)中制得的0.5g Pd-CeO2催化剂置于不锈钢反应器A中,将按照(2) 中以铁离子交换法得到的0.5g Fe-beta分子筛置于不锈钢反应器B中,反应器A与反 应器B顺次串联,在500℃含5%O2的氮气气氛中分别将Pd-CeO2催化剂以及Fe-beta 分子筛预氧化30min,降至室温后以10℃/min速率程序升温,通入总流量为1L/min 的混合气氛,其中含有500ppm NO,1%CO,500ppm C3H6,5%O2,通过反应器A 处理后的尾气进入反应器B进一步净化,反应器B的混合气氛中还通入有500ppm的 氨气,体积空速为60000h-1,检测150~550℃温度范围内NO、CO、C3H6转化率。 如图5所示,在350℃下,NO浓度降到12ppm,CO浓度降到0.009%,C3H6浓度降 到32ppm,满足国标GB16297-1996。

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本发明提供一种利用Pd-CeO2/Me-beta分子筛净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法,所述方法包括使吸收塔尾气依次通过二氧化铈上负载钯的催化剂及beta分子筛上负载过渡金属的催化剂,其中,所采用的二氧化铈上负载钯的催化剂作为催化氧化催化剂脱除吸收塔尾气中的一氧化碳、非甲烷烃类,所采用的beta分子筛上负载过渡金属作为选择性还原催化剂脱除氮氧化物。采用本发明的方法能将吸收塔尾气中的一氧化碳、非甲烷烃。

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