稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂及其制备方法技术

技术编号:11904325 阅读:145 留言:0更新日期:2015-08-19 17:08
本发明专利技术涉及一种稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂及其制备方法,以二氧化钛、硅粉为载体,以钨的化合物、钒的化合物、铈的化合物以及镧的化合物为活性组分,在辅料伴随下,经过混炼、造粒、捏合、成型、干燥、焙烧制成;其中,辅料为单乙醇胺、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、柠檬酸、聚丙烯纤维PP、纤维素醚、聚氧化乙烯和水。本发明专利技术工艺简单,操作运行安全,兼具脱硝、脱二噁英和脱汞多重功效的稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法;采用催化分解的技术解决二噁英污染问题,相比活性碳吸附更加彻底;极大的提高了催化剂的活性,拓宽了温度使用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂,具体涉及一种。
技术介绍
氮氧化物和汞是造成大气污染和重金属污染主要成分之一,它不仅会对人体有害,而且还会污染环境。根据《火电厂氮氧化物排放标准》(二次征求意见稿)的要求,要达到新机组或重点地区老机组改造100mg/Nm3的排放要求必须加装SCR脱硝催化剂,非重点地区满足200mg/Nm3的排放要求。目前世界上最为成熟的脱硝技术是SCR法脱硝技术。SCR脱硝技术是指在脱硝催化剂的作用下,用氨气做还原剂,把烟气中的NOx分解,生成队和H20。脱硝反应方程式:4NH3+4N0+02—4N2+6H204NH3+2N02+02— 3N 2+6H20目前SCR脱硝催化剂技术活性组分为五氧化二钒,载体为二氧化钛钛白粉。脱硝催化剂使用寿命2-3年,五氧化二钒属于有毒物质极易溶于水,这样为了防止污染地下水和土壤等,废弃的催化剂就不能随便填埋或露天堆放。就造成催化剂处理难的问题,给业主带来巨大的环保压力。同时五氧化二钒有较高的氧化率,使二氧化硫向三氧化硫转化,这样就使三氧化硫和氨气结合生生硫铵盐会对设备造成腐蚀和堵塞,造成设备检修频繁,影响生产。另外该类脱硝催化剂使用的载体以二氧化钛钛白粉做载体,在生产和应用过程中容易开裂和磨损、散塌。针对烟气脱二噁英技术,是指在脱二噁英催化剂的作用下,将烟气中的二噁英被氧化分解成HC1、H20、C02,其技术核心也是脱硝、脱二噁英催化剂。而目前国内针对烟气中二噁英的治理,主要采用的是活性炭吸附和烟气骤冷技术。活性炭吸附只是将二噁英从烟气中转移到活性炭中,不能从根本上治理。烟气骤冷技术是指将烟气温度从800°C骤降到200°C以下,避免二噁英的产生,但是造成了大量能源的浪费。另外,SCR脱硝反应的同时还会带来另一个反应是将烟气中部分元素Hg氧化成二价Hg,从而有助于Hg在脱硫吸收塔中被洗涤,从而减少Hg向大气中的排放,实现Hg减排的目的。脱汞反应方程式:Hg°—Hg2+但是针对烟气脱汞,气态单质Hgtl的去除始终是烟气中汞污染控制的难点。现有的脱汞技术如活性炭吸附法、化学沉淀法等诸多技术都能实现脱汞的目的,但是脱汞技术工艺比较复杂,成本比较高,甚至还会产生其他有害的副产物。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种,工艺简单,操作运行安全,兼具脱硝、脱二噁英和脱汞多重功效的稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法,解决二噁英污染问题,极大的提高催化剂的活性,拓宽温度使用范围。本专利技术所述的一种稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂,以二氧化钛、硅粉为载体,以钨的化合物、钒的化合物、铈的化合物以及镧的化合物为活性组分,在辅料伴随下,经过混炼、造粒、捏合、成型、干燥、焙烧制成;其中,辅料为单乙醇胺、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、柠檬酸、聚丙烯纤维PP、纤维素醚、聚氧化乙烯和水。原料组成如下:二氧化钛500-700份、硅粉5-50份、钨的化合物5_45份、钒的化合物5-15份、铈的化合物8-12份、镧的化合物8-12份、单乙醇胺5_15份、氨水39-66升、乳酸2-7份、硬脂酸1-5份、玻璃纤维30-40份、柠檬酸5-25份、聚丙烯纤维PP3.0-3.5份、纤维素醚2-6份、聚氧化乙稀2-10份和水530-980升;其中,氨水和水的单位以升计,其它原料的单位以千克计。钨的化合物为偏钨酸铵和\或仲钨酸铵。钒的化合物为偏钒酸铵、氧化钒或草酸钒中的一种或多种。铈的化合物为硝酸铈、草酸铈、硫酸铈或氧化铈中的一种或多种。 镧的化合物为硝酸镧、草酸镧、硫酸镧或氧化镧中的一种或多种。稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法,包括如下步骤:(I)活性组分制备:将30-80份的水加入到单乙醇胺中混合溶解,温度到达80-100 °C时,加入钒的化合物、钨的化合物均匀搅拌,全部溶解后制得钒的化合物、钨的化合物活性溶液;将40-60升的水加入柠檬酸搅拌,再加入铈的化合物,待完全溶解后,再加入镧的化合物,待完全溶解后制得铈的化合物、镧的化合物活性溶液;(2)载体浸渍液配制:将300-500升水加入浸渍灌中,再将配好的钒的化合物、钨的化合物和铈的化合物、镧的化合物活性溶液分别加入到浸渍罐中,升温到35-45? ;(3)载体活化:将二氧化钛加入浸渍罐,搅拌均匀后,将浸渍好的二氧化钛进行气流干燥,制得活性二氧化钛载体;(4)混炼过程:一次混炼:将活性二氧化钛载体和硅粉加入混料机中干混均勾,再将的硬脂酸、的乳酸、100-250升水和30-50升氨水依次加入混料机中进行均匀混合;二次混炼:将的活性二氧化钛载体和10-20升水加入混料机中进行均匀混合;三次混炼:将的活性二氧化钛载体和5-10升氨水加入混料机中进行均匀混合,混料机中温度85-95°C ;四次混炼:将的聚丙烯纤维PP、的玻璃纤维和45-55升水依次加入混料机中进行均匀混合;五次混炼:将混料机中温度降至70°C以下时,将的纤维素醚和的聚氧化乙烯加入混料机中进行均匀混合;六次混炼:再将的纤维素醚和的聚氧化乙烯和4-6升氨水加入混料机进行均匀混合;(5)混炼后的原料进行陈腐,陈腐完毕后的原料进行过滤和充分捏合、成型、干燥;(6)干燥后进行焙烧。六次混炼后,PH值在7.0-8.0之间,水份控制在28.0-30.0%,如果PH值不在范围内,在第六次混炼中加入氨水进行调节。混炼好的原料密封放在温度20-30°C、湿度在50.0_70.0 %环境中进行陈腐,时间在12-24小时。干燥分为一次干燥和二次干燥,一次干燥环境温度为20-60°C,干燥环境湿度为85-10%,干燥时间10天;二次干燥环境温度为57-60°C,干燥时间24-48小时。干燥完成的初始产品进入焙烧,焙烧窑炉为连续式网带窑炉,焙烧升温曲线为抛物线,由室温开始焙烧,最高温度为530-550°C,然后温度会逐渐降低,产品出窑温度为60-80°C,焙烧时间控制在25-30小时。第三次混炼结束后,原料水份控制在26.0-28.50%。稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法,优选步骤如下:(I)活性组分制备:将40-60升的水加入溶解罐,将10-15 kg的一乙醇胺加入到溶解罐中,温度到达85-95°C时,将10-15 kg的偏钒酸铵、35-45 kg的偏钨酸铵加入到溶解罐中,均匀搅拌30-50分钟,直至全部溶解制得偏钒酸铵、偏钨酸铵活性溶液;另将40-50升的水加入溶解罐,再将15-25 kg当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂,其特征在于:以二氧化钛、硅粉为载体,以钨的化合物、钒的化合物、铈的化合物以及镧的化合物为活性组分,在辅料伴随下,经过混炼、造粒、捏合、成型、干燥、焙烧制成;其中,辅料为单乙醇胺、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、柠檬酸、聚丙烯纤维PP、纤维素醚、聚氧化乙烯和水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:荣卫龙巩晓任学美边波
申请(专利权)人:山东爱亿普环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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