專利名稱：：一種煙氣除硝催化劑的制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種工業窯爐煙氣脫硝技術中活性焦的制備方法，特別涉及一種對火電廠和鋼鐵燒結過程中產生的煙氣在凈化過程中所應用的除硝催化劑的制備方法。
背景技術：
：煤炭是我國最重要的能源，決定了我國大氣污染是煤煙型污染，主要污染物是粉塵、S02、N0X。據統計，我國大氣污染排放的70%來自煤燃燒，其中燃煤排放的煙塵量、S02、NOy分別占我國總排放量的60%，87%和67%。煙氣中S02是造成環境污染的重要因素之一，氮氧化物NOx對環境的損害作用極大，在大氣中可轉化為亞硝酸和硝酸，還可繼續生成亞硝酸鹽和硝酸鹽，是形成酸雨的主要物質之一。火電廠、鋼鐵廠是煤炭消費大戶，是燃煤S(^、N(^的主要污染大戶。火電廠、鋼鐵廠燃煤煙氣脫S02、N0X，是我國大氣污染控制領域最緊迫的任務。活性焦可用于煙氣脫硫已是公認的技術方案。活性焦根據生產原材料不同可分為三類第一類，果殼類如椰殼活性焦，其脫硫性能好。但是，由于資源少等原因，其價格昂貴；第二類，煤質活性焦，以煤為主要原料生產的活性焦，其脫硫能力差；第三類，浸碘化鉀煤質活性焦，在使用過程中，碘會逐漸揮發，從而影響凈化效率。煙氣脫硝技術中，有選擇性催化還原SCR技術和選擇性非催化還原SNCR技術等。根據所使用催化劑的催化反應溫度，SCR工藝分成高溫、中溫和低溫，一般高溫大于400度，中溫300-400度。SCR目前已成為世界上應用最多、最成熟且最為有效的一種煙氣脫硝技術，目前已在日本、德國、美國等發達國家廣泛應用，在我國新建的電廠也開始應用。目前工程中應用最廣最多的SCR催化劑是氧化鈦基催化劑。關鍵的障礙還是催化劑成本高，壽命短，要求煙氣溫度300-400度，設備運行費用高。開發一種價格低廉、低溫環境下能實現催化作用的SCR技術是目前面臨的環境凈化領域的重要課題。
發明內容本發明為了解決現有技術存在的問題，制備一種價格低廉，對煙氣脫硝效率高的除硝催化劑。采用的技術方案是一種煙氣除硝催化劑的制備方法，包括褐煤半焦的加工工藝和方法，還包括以下步驟1)利用褐煤為原料制備褐煤半焦，2)將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75%:10-35%:5_24%進行混合、成型、干燥、制成活性焦，3)加入活化劑對活性焦進一步活化處理制成優化活性焦。本發明以褐煤作為制作活性焦的主要原料，資源豐富，價格低廉。在干餾過程中揮發份的析出起到了造孔的作用，形成較大的比表面積；褐煤的含氧量高，有助提高其脫硫脫3硝能力；褐煤的煤化程度低，其化學反應活性高，用褐煤制得的活性焦中孔發達，微孔比例小，適合做強化劑載體。本發明的有益效果是采用無機鹽或者氧化物為活化劑制備優化活性焦，成本低，所制作的優化活性焦具有強度高，比表面積大、脫硝效果好、效率高。圖1為本發明的一實施例的流程圖。圖2為本發明的另一實施例的流程圖。具體實施例方式本發明為了解決現有技術的脫硝催化劑的效率低，價格昂貴，反應溫度高的問題，制作了一種以褐煤為主要原料，除硝效率高的催化劑，采用的技術方案是一種煙氣除硝催化劑的制備方法，包括褐煤半焦的加工工藝和方法，包括以下步驟和順序1)利用褐煤為原料制備褐煤半焦，2)將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75%:10-35%:5_24%進行混合、成型、干燥、制成活性焦，3)加入活化劑對活性焦進一步活化處理制成優化活性焦。本發明的實施例的技術方案中，所述的活化劑為無機鹽活化劑，例如Fe2(S04)3、或FeS04、或CuS04，具體的處理過程為；首先進行800-1100°C下通入蒸汽活化，再采用以上任意一種無機鹽制成飽和溶液，對活性焦進行浸漬，活性焦的浸漬時間為100-140分鐘，取出晾干備用。本發明的實施例的技術方案中，所采用的活化劑為金屬氧化物&203，按照活性焦重量的5_15%加入0203、混合均勻后，直接生成優化活性焦。本發明的實施例的技術方案中，所采用的活化劑為金屬氧化物CuO，按照活性焦重量的5_15%加入CuO、混合均勻后，直接生成優化活性焦。本發明以上的實施例的技術方案中，將直接生成的優化活性焦進一步進行干燥，再將干燥后的顆粒在800-100(TC條件下，借助通入的水蒸氣活化，制成優化活性焦。本發明上述的技術方案中，在步驟1)中是選取平均粒度為2毫米的褐煤顆粒，其中對褐煤顆粒的進一步處理是采用氮氣作為干餾氣體介質，控制溫度在500-70(TC之間，干餾制取褐煤半焦。下面通過具體的實施例，對本發明前述步驟2)中活性焦的配比做進一步的說明4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>下面結合附圖對本發明做進一步的說明。選取平均粒度為2毫米的褐煤顆粒，采用氮氣作為干餾氣體介質，控制溫度在500-70(TC之間，干餾制取褐煤半焦。將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75%:10-35%:5-24%進行混合，制成活性焦。參看圖1，將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按質量百分比混合后，進行800-110(TC下通入水蒸汽活化，使活性焦表面的空隙增加，提高吸附能力，再使用無機鹽類活化劑化劑如Fe2(S04)3、或FeS04、或CuS04來制備優化活性焦。使用含有活化劑的飽和溶液，對活性焦進一步活化，制成優化活性焦。浸漬液的體積采用過量浸漬法為宜，浸漬時間控制在100-140min。此過程完成后，取出晾干，即完成制作。參看圖2，使用金屬氧化物為催化劑如0203、或CuO來制備優化活性焦。將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按一定的質量百分比混合后，加入0203、CuO時，按照活性焦重量的5-15%加入0203、或者CuO混合均勻后，成型、干燥，并在800-100(TC條件下，借助通入的水蒸氣活化，增加優化活性焦表面的空隙，制成優化活性焦備用。本發明采用褐煤為原料，大大降低了制作成本，并且我國的褐煤資源豐富，原料的獲取相對方便。此外還有焦煤、煤焦油。焦煤的加入是為了提高活性焦的機械強度。煤焦油作為粘結劑加入，同樣有助于提高活性焦的機械強度。本發明采用無機鹽或者金屬氧化物為強化劑制備優化活性焦，成本低，所制作的優化活性焦具有強度高，比表面積大和脫硝效果好的優點。本發明采用水蒸氣高溫活化，增加了優化活性焦的內表面積和其表面活性位數值，提高了脫硝能力。本發明在使用過程中，煙氣溫度在70-15(TC，能發揮良好的催化作用。權利要求一種煙氣除硝催化劑的制備方法，包括褐煤半焦的加工工藝和方法，其特征在于還包括以下步驟1)利用褐煤為原料制備褐煤半焦，2)將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75％∶10-35％∶5-24％進行混合、成型、干燥、制成活性焦，3)加入活化劑對活性焦進一步活化處理制成優化活性焦。2.根據權利要求1所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于所述的活化劑為無機鹽活化劑，例如Fe2(S04)3、或FeS04、或CuS04，具體的處理過程為；首先進行800-110(TC下通入水蒸汽活化，再采用以上任意一種無機鹽制成飽和溶液，對活性焦進行浸漬，活性焦的浸漬時間為100-140分鐘，取出晾干備用。3.根據權利要求1所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于所采用的活化劑為金屬氧化物0203，按照活性焦重量的5-15%加入0203、混合均勻后，直接生成優化活性焦。4.根據權利要求1所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于其特征在于所采用的活化劑為金屬氧化物CuO，按照活性焦重量的5-15%加入CuO、混合均勻成型，直接生成優化活性焦。5.根據權利要求3或4所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于將直接生成的優化活性焦進一步進行干燥，再將干燥后的顆粒在800-100(TC條件下，借助通入的水蒸氣活化，制成優化活性焦。6.根據權利要求l所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于在步驟l)中是選取平均粒度為2毫米的褐煤顆粒，其中對褐煤顆粒的進一步處理是采用氮氣作為干餾氣體介質，控制溫度在500-700°C之間，干餾制取褐煤半焦。全文摘要一種煙氣除硝催化劑的制備方法，解決了現有技術中除硝催化劑價格昂貴，除硝效率低的問題。采用的技術方案是該方法包括褐煤半焦的加工工藝和方法，包括以下步驟和順序利用褐煤為原料制備褐煤半焦，將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75％∶10-35％∶5-24％進行混合、成型、干燥、制成活性焦，加入強化劑對活性焦進一步活化處理制成優化活性焦。本發明所用原料主要為褐煤，強化劑為無機鹽或者金屬氧化物，制作成本低，生產的產品催化效果好。文檔編號B01J37/02GK101767041SQ200910074819公開日2010年7月7日申請日期2009年7月6日優先權日2009年7月6日發明者王向明,王敏申請人:王向明