一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，由如下重量配比的原料組成，活性炭：70～75份，TiO2:10～12份，銅鹽：1～2份，鐵鹽：3～5份，鈰鹽：3～5份，固化劑:6～8份。本發(fā)明還公開上述脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟：活性炭預(yù)處理；配置TiO2漿液；配置混合漿液；將混合漿液干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：提高了催化劑的穩(wěn)定性及催化性能；極大的增大了催化劑的比表面積，且經(jīng)過了干燥并煅燒的活性炭孔道結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，增加了催化劑的反應(yīng)活性，提高了脫硝效率。此外，由于加入了稀土元素鈰，抗中毒能力強(qiáng)，非常適用于垃圾焚燒電廠，進(jìn)而大大提高了催化劑的使用壽命。
【專利說明】一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫硝催化劑，尤其涉及的是一種一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在我國，二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)主要是由燃煤過程產(chǎn)生的。隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，耗電量也將逐步加大。目前，我國已經(jīng)開展了大規(guī)模的煙氣脫硫項(xiàng)目，但煙氣脫硝還未大規(guī)模的開展。有研究資料表明，如果繼續(xù)不加強(qiáng)對煙氣中氮氧化物的治理，氮氧化物的總量和在大氣污染物中的比重都將上升，并有可能取代二氧化硫成為大氣中的主要污染物。
[0003]在目前各種脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原脫硝(SCR)是應(yīng)用最多、效率最高而且是最成熟的技術(shù)之一，其具有脫硝效率高、選擇性好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。而脫硝催化劑是SCR技術(shù)的核心，脫硝催化劑是在SCR反應(yīng)中，促使還原劑選擇性地與煙氣中的氮氧化物在一定溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，目前使用范圍基本上針對的是燃煤電廠，大都是采用NH3為還原劑的鈦基催化劑。
[0004]而在垃圾焚燒電廠，每噸垃圾焚燒后會產(chǎn)生大約5000立方米廢氣，還會留下原有體積一半左右的灰渣。焚燒爐尾氣中排放多種污染物，組成極其復(fù)雜，其中含有許多溫室氣體和有毒物。當(dāng)今最好的焚燒設(shè)備，在運(yùn)轉(zhuǎn)正常的情況下，也會釋放出數(shù)十種有害物質(zhì)，僅通過過濾、水洗和吸附法很難全部凈化。尤其是二惡英類污染物，極易造成現(xiàn)有的SCR脫硝催化劑中毒，使其活性降低甚至失活，使其不能長期發(fā)揮作用，大大降低了脫硝催化劑的使用壽命，進(jìn)而增大了成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑及其制備方法
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，由如下重量配比的原料組成，活性炭:70?75份，T12IlO?12份，銅鹽:1?2份，鐵鹽:3?5份，鈰鹽:3?5份，固化劑:6?8份。
[0008]作為上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述固化劑為Si02。
[0009]作為上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述銅鹽為硝酸銅、草酸銅和氯化銅中的至少一種。
[0010]作為上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述鐵鹽為硝酸鐵。
[0011]作為上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述鈰鹽為硝酸鈰、草酸鈰和氯化鈰中的至少一種。
[0012]本發(fā)明還提供了上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0013](I)活性炭預(yù)處理:按重量配比取一定量的粒徑為100?150目的活性炭，置于鹽酸溶液中加熱回流4?5h，冷卻過濾后，用去離子水沖洗至中性，干燥并煅燒；
[0014](2)配置T12漿液:按重量配比取一定量的T12，將T12分散于于去離子水中，超聲分散30min，獲得T12漿液；
[0015](3)配置混合漿液:在步驟⑵得到的T12漿液中，滴加重量配比的銅鹽、鐵鹽、鈰鹽以及固化劑，超聲分散Ih ;再加入步驟(I)中經(jīng)過預(yù)處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入酸性溶液調(diào)節(jié)其pH值至6?7，在25?70°C的溫度下保溫?cái)嚢鐸?2h，獲得混合漿液；
[0016](4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經(jīng)干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
[0017]作為上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(I)中，加熱回流的加熱溫度為60°c。
[0018]作為上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(I)中，所述煅燒具體為:在氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空管式爐中煅燒lh。
[0019]作為上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(3)中，所述酸性溶液為草酸溶液。
[0020]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]本發(fā)明的脫硝催化劑，作為載體的活性炭經(jīng)過預(yù)處理，采用濃鹽酸溶液加熱回流，以去除活性炭孔道內(nèi)的雜物，調(diào)整活性炭的孔道結(jié)構(gòu)和表面的化學(xué)性能，以便于活性組分在活性炭表面均勻分布，提高了催化劑的穩(wěn)定性及催化性能；同時，采用活性炭作為載體，極大的增大了催化劑的比表面積，且經(jīng)過了干燥并煅燒的活性炭孔道結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，增加了催化劑的反應(yīng)活性，提高了脫硝效率。此外，由于加入了稀土元素鈰，其能與有毒物(如硫、磷、鉛的氧化物等)反應(yīng)生成穩(wěn)定的物質(zhì)并隨著尾氣一起排出，抗中毒能力強(qiáng)，非常適用于垃圾焚燒電廠，同時稀土元素鈰能提高催化劑載體的性能、提高催化劑的活性及儲氧能力，使得催化劑能長期發(fā)揮作用，進(jìn)而大大提高了催化劑的使用壽命。且本脫硝催化劑成本低、制備方法簡單，易操作，適于大范圍推廣應(yīng)用。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0023]實(shí)施例一
[0024]本實(shí)施例提供的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，由如下重量配比的原料組成，活性炭:70份，T12:10份，銅鹽:1份，鐵鹽:3份，鈰鹽:3份，固化劑:6份。
[0025]其中，固化劑為Si02。銅鹽為硝酸銅、草酸銅和氯化銅中的至少一種。鐵鹽為硝酸鐵。鈰鹽為硝酸鈰、草酸鈰和氯化鈰中的至少一種。
[0026]本實(shí)施例還提供了上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0027](I)活性炭預(yù)處理:按重量配比取一定量的粒徑為100?150目的活性炭，置于鹽酸溶液中加熱回流4h，加熱溫度為60°C，冷卻過濾后，用去離子水沖洗至中性，干燥，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空管式爐中煅燒Ih ；
[0028](2)配置T12漿液:按重量配比取一定量的T12，將T12分散于于去離子水中，超聲分散30min，獲得T12漿液；
[0029](3)配置混合漿液:在步驟(2)得到的T12漿液中，滴加重量配比的銅鹽、鐵鹽、鈰鹽以及固化劑，超聲分散Ih ;再加入步驟(I)中經(jīng)過預(yù)處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入草酸溶液調(diào)節(jié)其PH值至6，在25°C的溫度下保溫?cái)嚢?h，獲得混合漿液；
[0030](4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經(jīng)干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
[0031]實(shí)施例二
[0032]本實(shí)施例提供的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，由如下重量配比的原料組成，活性炭:75份，T12:12份，銅鹽:2份，鐵鹽:5份，鈰鹽:5份，固化劑:8份。
[0033]其中，固化劑為Si02。銅鹽為硝酸銅、草酸銅和氯化銅中的至少一種。鐵鹽為硝酸鐵。鈰鹽為硝酸鈰、草酸鈰和氯化鈰中的至少一種。
[0034]本實(shí)施例還提供了上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0035](I)活性炭預(yù)處理:按重量配比取一定量的粒徑為100?150目的活性炭，置于鹽酸溶液中加熱回流5h，加熱溫度為60°C，冷卻過濾后，用去離子水沖洗至中性，干燥，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空管式爐中煅燒Ih ；
[0036](2)配置T12漿液:按重量配比取一定量的T12，將T12分散于于去離子水中，超聲分散30min，獲得T12漿液；
[0037](3)配置混合漿液:在步驟(2)得到的T12漿液中，滴加重量配比的銅鹽、鐵鹽、鈰鹽以及固化劑，超聲分散Ih ;再加入步驟(I)中經(jīng)過預(yù)處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入草酸溶液調(diào)節(jié)其PH值至7，在70°C的溫度下保溫?cái)嚢鑜h，獲得混合漿液；
[0038](4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經(jīng)干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
[0039]實(shí)施例三
[0040]本實(shí)施例提供的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，由如下重量配比的原料組成，活性炭-J2份，T12Ill份，銅鹽:1.5份，鐵鹽:4份，鈰鹽:4份，固化劑:7份。
[0041]其中，固化劑為Si02。銅鹽為硝酸銅、草酸銅和氯化銅中的至少一種。鐵鹽為硝酸鐵。鈰鹽為硝酸鈰、草酸鈰和氯化鈰中的至少一種。
[0042]本實(shí)施例還提供了上述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0043](I)活性炭預(yù)處理:按重量配比取一定量的粒徑為100?150目的活性炭，置于鹽酸溶液中加熱回流5h，加熱溫度為60°C，冷卻過濾后，用去離子水沖洗至中性，干燥，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空管式爐中煅燒Ih ；
[0044](2)配置T12漿液:按重量配比取一定量的T12，將T12分散于于去離子水中，超聲分散30min，獲得T12漿液；
[0045](3)配置混合漿液:在步驟(2)得到的T12漿液中，滴加重量配比的銅鹽、鐵鹽、鈰鹽以及固化劑，超聲分散Ih ;再加入步驟(I)中經(jīng)過預(yù)處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入草酸溶液調(diào)節(jié)其PH值至6.5，在50°C的溫度下保溫?cái)嚢?.5h，獲得混合漿液；
[0046](4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經(jīng)干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
[0047]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，其特征在于，由如下重量配比的原料組成，活性炭:70?75份，T12=1?12份，銅鹽:1?2份，鐵鹽:3?5份，鈰鹽:3?5份，固化劑:6?8份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，其特征在于，所述固化劑為Si02。
3.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，其特征在于，所述銅鹽為硝酸銅、草酸銅和氯化銅中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，其特征在于，所述鐵鹽為硝酸鐵。
5.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑，其特征在于，所述鈰鹽為硝酸鈰、草酸鈰和氯化鈰中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1至5任一所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)活性炭預(yù)處理:按重量配比取一定量的粒徑為100?150目的活性炭，置于鹽酸溶液中加熱回流4?5h，冷卻過濾后，用去離子水沖洗至中性，干燥并煅燒； (2)配置T12漿液:按重量配比取一定量的T12，將T12分散于于去離子水中，超聲分散30min，獲得T12漿液； (3)配置混合漿液:在步驟(2)得到的T12漿液中，滴加重量配比的銅鹽、鐵鹽、鈰鹽以及固化劑，超聲分散Ih ;再加入步驟(I)中經(jīng)過預(yù)處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入酸性溶液調(diào)節(jié)其PH值至6?7，在25?70°C的溫度下保溫?cái)嚢鐸?2h，獲得混合漿液； (4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經(jīng)干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
7.如權(quán)利要求6所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，加熱回流的加熱溫度為60°C。
8.如權(quán)利要求6所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述煅燒具體為:在氮?dú)獗Ｗo(hù)的真空管式爐中煅燒lh。
9.如權(quán)利要求6所述的一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述酸性溶液為草酸溶液。
【文檔編號】B01J32/00GK104128188SQ201410403825
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】張慶麗, 劉江峰, 周冠辰, 徐輝, 常潔潔 申請人:安徽省元琛環(huán)保科技有限公司