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。本發明相比現有技術具有以下優點：提高了催化劑的穩定性及催化性能；極大的增大了催化劑的比表面積，且經過了干燥并煅燒的活性炭孔道結構發達，增加了催化劑的反應活性，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，非常適用于垃圾焚燒電廠，進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
【技術領域】
[0001]本發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】
[0002]在我國，二氧化硫、氮氧化物等有害物質主要是由燃煤過程產生的。隨著我國經濟實力的增強，耗電量也將逐步加大。目前，我國已經開展了大規模的煙氣脫硫項目，但煙氣脫硝還未大規模的開展。有研究資料表明，如果繼續不加強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中，選擇性催化還原脫硝(SCR)是應用最多、效率最高而且是最成熟的技術之一，其具有脫硝效率高、選擇性好、運行穩定可靠等優點。而脫硝催化劑是SCR技術的核心，脫硝催化劑是在SCR反應中，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生化學反應的物質，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，組成極其復雜，其中含有許多溫室氣體和有毒物。當今最好的焚燒設備，在運轉正常的情況下，也會釋放出數十種有害物質，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，使其不能長期發揮作用，大大降低了脫硝催化劑的使用壽命，進而增大了成本。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種垃圾焚燒電廠用脫硝催化劑及其制備方法
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[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選實施方式，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選實施方式，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選實施方式，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選實施方式，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)中經過預處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入酸性溶液調節其pH值至6?7，在25?70°C的溫度下保溫攪拌I?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選實施方式，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選實施方式，所述步驟(I)中，所述煅燒具體為:在氮氣保護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選實施方式，所述步驟(3)中，所述酸性溶液為草酸溶液。
[0020]本發明相比現有技術具有以下優點:
[0021]本發明的脫硝催化劑，作為載體的活性炭經過預處理，采用濃鹽酸溶液加熱回流，以去除活性炭孔道內的雜物，調整活性炭的孔道結構和表面的化學性能，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，且經過了干燥并煅燒的活性炭孔道結構發達，增加了催化劑的反應活性，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)反應生成穩定的物質并隨著尾氣一起排出，抗中毒能力強，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揮作用，進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，適于大范圍推廣應用。
【具體實施方式】
[0022]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0023]實施例一
[0024]本實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，并在氮氣保護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)中經過預處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入草酸溶液調節其PH值至6，在25°C的溫度下保溫攪拌2h，獲得混合漿液；
[0030](4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
[0031]實施例二
[0032]本實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，并在氮氣保護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)中經過預處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入草酸溶液調節其PH值至7，在70°C的溫度下保溫攪拌lh，獲得混合漿液；
[0038](4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
[0039]實施例三
[0040]本實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，并在氮氣保護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)中經過預處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入草酸溶液調節其PH值至6.5，在50°C的溫度下保溫攪拌1.5h，獲得混合漿液；
[0046](4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
[0047]以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
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)中經過預處理的活性炭，室溫下超聲分散12h，然后加入酸性溶液調節其PH值至6?7，在25?70°C的溫度下保溫攪拌I?2h，獲得混合漿液； (4)將混合漿液干燥并煅燒:將步驟(3)得到的混合漿液經干燥并煅燒，即制得脫硝催化劑。
7.如權利要求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:在氮氣保護的真空管式爐中煅燒lh。
9.如權利要求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 優先權日:2014年8月15日
【發明者】張慶麗, 劉江峰, 周冠辰, 徐輝, 常潔潔 申請人:安徽省元琛環保科技有限公司