一种低温协同脱硝脱二噁英的复合催化剂制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温协同脱硝脱二噁英的复合催化剂制备方法，所述制备方法在钒基脱硝催化剂中增加单一或组合组份的钴、镍、钯、铂的金属氧化物改性的分子筛，制得改性处理的脱硝催化剂，并通过有机碱溶液改性处理的活性炭粉末与改性处理的脱硝催化剂进行调浆、制膏，再经过挤出、烘干、煅烧工艺制备成复合催化剂。本发明专利技术的复合催化剂，降低脱硝催化剂的催化温度，提高对烟气的脱硝效率；改性活性炭的羟基和羧基基团的活性增强，提高了对二噁英的脱除效率；改性活性炭与改性脱硝催化剂采用物理结合的方式，通过协同作用实现对烟气中NO

【技术实现步骤摘要】
一种低温协同脱硝脱二噁英的复合催化剂制备方法


[0001]本专利技术涉及焚烧尾气净化处理
，尤其涉及一种低温协同脱硝脱二噁英的复合催化剂制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国城镇化进程的提高，城市垃圾的产生量越来越多，垃圾处理是城市管理者急需考虑的问题。垃圾焚烧发电是一种低碳环保，并且能产生新的电力能源的行业，但垃圾焚烧后的尾气污染问题也越来越严重，特别是垃圾焚烧烟气中的氮氧化物、二噁英等排放成为社会各界关注焦点。环保部相继颁发了更为严格的限值标准，如2014年颁布了《生活垃圾焚烧炉污染排放标准GB18485
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2014》。二噁英作为典型的持久性有机污染物(简称POPs)，具有环境持久性、生物积蓄性、长距离迁移能力和生物危害性，被列为《POPs公约》首批控制名单。氮氧化物是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。因此，研发脱除氮氧化物、二噁英技术具有重要意义。
[0003]活性炭吸附法具有设备结构简单、脱除效率高等优点，广泛应用在二噁英末端脱除。选择性催化还原(SCR)技术目前已经广泛应用于燃煤电厂、非电行业等烟气氮氧化物治理中，可将烟气中的氮氧化物(NOx)还原为无害的N2和H2O。常规脱硝催化剂的最佳反应温度在300℃
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400℃，但对于垃圾焚烧电厂而言进入SCR的烟气温度大约在180℃，因此SCR催化剂必须选用低温催化剂，目前成熟的低温催化剂种类较少且价格昂贵，无形中增加了运营成本。中国专利CN107952449B公开了“一种低温协同脱硝脱二噁英脱汞蜂窝状催化剂及其制备方法”，催化剂为蜂窝状催化剂，以偏钛酸、硫酸化坡缕石为载体，以铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物为活性组分，以稀土金属氧化物为活性助剂，该催化剂可实现协同脱硝、脱二噁英、脱汞，在催化剂的作用下，NOx和二噁英选择性催化还原为N2、HCl和CO2、CO；产生的HCl可作为脱汞的助剂，单质汞和CO、烃、烯被彻底氧化生成氯化汞和CO2；该催化剂虽然能够在低温下协同脱硝、脱二噁英，但脱硝、脱二噁英效率有待提高；此外，随着脱硝、脱二噁英的持续进行，催化剂的脱除效率下降速度快，使用寿命下降。
[0004]活性炭脱除二噁英技术较为成熟，但随着国家对NOx、二噁英的排放要求越来越严格，许多垃圾焚烧电厂必须引进SCR技术，因此，在尾气处理环节含有活性炭脱二噁英、SCR技术将会大大增加垃圾电厂的建设和运营成本。中国专利CN108246095B公开了“一种烟气脱硝剂及其制备方法和用途”，以烟气脱硝剂的原料组分的总重量为基准计，烟气脱硝剂包括：钢渣微粉15%~30%；碱激发活性炭70%~85%，利用钢渣微粉中金属氧化物作为催化剂，活性炭中C和CO作为还原剂，显著提高了脱硝效率，同时弱碱环境进一步提高了脱硝效率，降低了成本，开拓了新型烟气脱硝剂。钢渣微粉中金属氧化物作为催化剂，但脱硝效率较低，活性炭的添加虽然可以起到同时脱硝脱二噁英的效果，但催化剂的反应位点，总量是一定的，随着催化反应的进行，势必会降低催化剂的寿命。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种可高效脱硝、脱二噁英的复合催化剂，在降低催化剂催化温度的同时，延缓复合催化剂的中毒时间，提高催化剂的使用寿命。
[0006]技术方案：本专利技术所述的一种低温协同脱硝脱二噁英的复合催化剂制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤S1：取粉末状分子筛以固液比为1:(5
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20)的配比浸渍在酸性溶液中，酸性溶液浓度为1
‑
5%，搅拌均匀、烘干后，在煅烧温度为300
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450 ℃条件下煅烧1
‑
2 h，制得酸化的分子筛粉末；步骤S2：取分子筛粉末以固液比为1:(5
‑
20)的配比溶于纯化水中混合制得分子筛溶液，将钴盐、镍盐、钯盐、铂盐其中之一或组合以固液比为1:(5
‑
10)的配比溶于纯化水中混合制得改性溶液；将分子筛溶液与改性溶液搅拌混合均匀，烘干后，在煅烧温度为400
‑
650℃条件下煅烧1
‑
4 h，制得改性分子筛粉末；步骤S3：取锐钛矿型TiO2以固液比为1:(10
‑
40)的配比浸渍在钒源与钼源或钨源的混合溶液中制得基础溶液，取步骤S2制得的改性分子筛粉末以固液比为1:(5
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20)的配比加入基础溶液中混合均匀形成膏料，经挤出、烘干后，在煅烧温度为450
‑
550℃条件下煅烧2
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8 h；破碎后制得脱硝催化剂粉末；步骤S4：取粉末状活性炭以固液比为1:(2
‑
8)的配比浸渍在有机碱溶液中，搅拌均匀后，通过抽滤、烘干，制得改性活性炭粉末；其中，有机碱溶液为三乙胺或二异丙基胺溶液；步骤S5：取步骤S4中的改性活性炭粉末与步骤S3中的脱硝催化剂粉末以质量比为1:（10~20）的配比混合均匀，添加纯化水调制成浆状，并添加二氧化硅、玻璃纤维搅拌均匀形成膏料，经挤出、烘干后，在煅烧温度为300
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400℃条件下煅烧2
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4h，制得复合催化剂。
[0007]本专利技术实施例的复合催化剂的制备方法，基于钒基脱硝催化剂增加单一组份或双组份的金属氧化物改性的分子筛，可增加分子筛的活性位点，降低催化剂的催化温度，提高对烟气的脱硝效率；复合催化剂中的改性活性炭的羟基和羧基基团的活性增强，提高了对二噁英的脱除效率。复合催化剂的改性活性炭与改性脱硝催化剂采用物理结合的方式，通过协同作用实现对烟气中NO
X
、二噁英的高效脱除，延长复合催化剂的使用寿命。
[0008]优选的，步骤S2的金属盐采用单一组份的钴源或镍源；其中，钴源为Co(NO3)2·
6 H2O，镍源为Ni(NO3)2·
6 H2O。
[0009]优选的，步骤S2制得的改性分子筛粉末中 CoO或NiO的质量百分数为1%
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5%。
[0010]优选的，步骤S2的金属盐采用钴源或镍源与钯源或铂源的双组合；其中，钴源为Co(NO3)2·
6 H2O，镍源为Ni(NO3)2·
6 H2O，钯源为Pd(NO3)2，铂源为Pt(NO3)2。采用单一组份的金属氧化物的改性分子筛或双组份的金属氧化物的改性分子筛，均可提高复合催化剂的脱硝效率，降低催化剂的催化温度。
[0011]优选的，步骤S2制得的改性分子筛粉末中 CoO或NiO的质量百分数为1%
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5%，PdO2或PtO2的质量百分数为0.1%
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0.5%。
[0012]优选的，步骤S3中脱硝催化剂粉末中V2O5的质量百分数为1%
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4%，WO3或MoO3的质量百分数为1%
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10%。
[0013]优选的，步骤S3中钒源为偏钒酸铵，钼源为七钼酸铵，钨源为偏钨酸铵。
[0014]优选的，步骤S1中酸性溶液为磷酸、盐酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温协同脱硝脱二噁英的复合催化剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤S1：取粉末状分子筛以固液比为1:(5
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20)的配比浸渍在酸性溶液中，酸性溶液浓度为1
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5%，搅拌均匀、烘干后，在煅烧温度为300
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450 ℃条件下煅烧1
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2 h，制得酸化的分子筛粉末；步骤S2：取分子筛粉末以固液比为1:(5
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20)的配比溶于纯化水中混合制得分子筛溶液，将钴盐、镍盐、钯盐、铂盐其中之一或组合以固液比为1:(5
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10)的配比溶于纯化水中混合制得改性溶液；将分子筛溶液与改性溶液搅拌混合均匀，烘干后，在煅烧温度为400
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650℃条件下煅烧1
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4 h，制得改性分子筛粉末；步骤S3：取锐钛矿型TiO2以固液比为1:(10
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40)的配比浸渍在钒源与钼源或钨源的混合溶液中制得基础溶液，取步骤S2制得的改性分子筛粉末以固液比为1:(5
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20)的配比加入基础溶液中混合均匀形成膏料，经挤出、烘干后，在煅烧温度为450
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550℃条件下煅烧2
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8 h；破碎后制得脱硝催化剂粉末；步骤S4：取粉末状活性炭以固液比为1:(2
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8)的配比浸渍在有机碱溶液中，搅拌均匀后，通过抽滤、烘干，制得改性活性炭粉末；其中，有机碱溶液为三乙胺或二异丙基胺溶液；步骤S5：取步骤S4中的改性活性炭粉末与步骤S3中的脱硝催化剂粉末以质量比为1:（10~20）的配比混合均匀，添加纯化水调制成浆状，并添加二氧化硅、玻璃纤维搅拌均匀形成膏料，经挤出、烘干后，在煅烧温度为300
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400℃条件下煅烧2
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4h，制得复合催化剂。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：常峥峰，张琳，章鹏飞，魏晓鹏，胡利华，
申请(专利权)人：光大环保技术研究院南京有限公司光大环保技术研究院深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：