[发明专利]一种焦炉用硅藻基吸附式低温脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别是焦炉用的烟气脱硝催化剂及制备方法。

背景技术

目前，在锅炉烟气脱硝领域，通常是将烟气中含有的氮氧化物催化还原成氮气及氧气，其工艺过程主要是：当烟气从焦炉出来后温度在250℃左右，通过加热炉加热到350-420℃后进入脱硝程序，之后再进入余热回收程序，当烟气温度达到170℃左右，再由半干法脱硫，之后排放。该工艺所采用的脱硝催化剂主要是V₂O₅和TiO₂系列，这两催化剂虽然有很高的催化活性，但是，它还存在以下不足：一是催化反应温度较高，因此需将烟气温度再加热到350℃左右；二是活性组分中有金属钒的存在，对生态和人体有害；三是现有的催化剂形状大部分都是蜂窝状与板式，导致占地面积很大。目前，各个焦化厂原来设计的时候都没有考虑到脱硫或脱硝，没有预留空间，因此原来的催化剂显然不能适合于目前的脱硝要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以低温下使用、无毒、并具有良好抗水性和反应活性强的焦炉用硅藻基吸附式低温脱硝催化剂及其制备方法。

本发明的具体内容如下：

1、本发明的催化剂是一种以硅藻土为载体并与如下质量份数的各组分经加工制成的颗粒物，其中：硅藻土100份、二氧化钛163-276份、高锰酸钾30-45份、铈(Ce)氧化物(以金属计)14-25份、锆(Zr)氧化物(以金属计)7-16份、钴(Co)氧化物(以金属计)5.6-12份及铁(Fe)氧化物(以金属计)14-20份。

2、本发明的催化剂的制备方法具体如下：

1)向硅藻土中加入质量比为8-10％的高锰酸钾溶液，再加入二氧化钛和铈、锆、钴及铁的氧化物，常温下搅拌，5-15分钟使其成为均匀的浆状物；

2)将步骤1得到的浆状物过滤，取沉淀物，并在150℃之下干燥该沉淀物，使其水分含量的质量分数为20-35％；

3)将步骤2得到的干燥好的物料送入成型设备进行成型处理，使其成为直径0.3-0.8mm，长度3-5mm的圆柱体形颗粒物；

4)将步骤3得到的颗粒物置于400-900℃的煅烧炉内煅烧4-7小时成型。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明催化剂的工作温度低，一般在120-200℃，正好与经余热回收进入脱硝装置的烟气温度120-180℃相吻合，于是装填在脱硝装置内的本发明催化剂可直接为烟气脱硝进行催化。这样便减少了从焦炉出来的烟气还要经加热炉加热到350-420℃的加热环节，不仅节省大量的能源，同时又节省了余热回收锅炉，既减少了设备投资费用又减少了设备占地面积。

2、本发明催化剂以硅藻土为载体，其不仅具有大量的孔隙和高的比表面积，使之具有较强的吸附作用，而且其所含的SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、K₂O和部分有机质也是脱硝物质，可强化催化作用，因此该催化剂的脱硝效率高，可达88-98％。

3、本发明催化剂具有良好的抗水性、机械强度高、反应活性强、无毒。

4、本发明的催化剂制备方法简单。

具体实施方式

实施例1

向25kg硅藻土中加入质量比为8％的高锰酸钾溶液9立升，再加入46kg二氧化钛和以金属计的3.4kg铈、2.3kg锆、1.6kg钴及4.0kg铁的氧化物，常温下搅拌，5分钟，使其成为均匀的浆状物；将得到的浆状物过滤，取沉淀物，并在自然温度下干燥该沉淀物，使其水分含量的质量分数为20％；将干燥好的物料送入成型设备进行成型处理，使其成为直径0.3mm，长度3mm的圆柱体形颗粒物；将得到的颗粒物置于400-900℃的煅烧炉内煅烧4小时成型。

将该硅藻基吸附式低温催化剂填加在脱硝装置中，当烟气从焦炉中出来后，经过余热回收装置，再经过半干法脱硫，烟气温度达到120-180℃再进入脱硝装置脱硝后排放，脱硝效率可以达到88％。

实施例2