[发明专利]一种用于CO催化还原SO2的复合催化剂的制备及回收硫磺的方法

说明书

本发明公开了一种用于CO催化还原SO₂的复合催化剂的制备及回收硫磺的方法，属于大气污染净化技术领域：利用微波辅助的原位炭模板稳定法制备介孔La‑Co‑Ce‑O复合催化剂，并利用该复合催化剂实现了烟气中CO催化还原SO₂并制取硫磺，本发明制得的复合催化剂起活温度低，具有较强得活性稳定性，且制备工艺简单易行，节约成本，同时达到了净化CO和SO₂并回收硫磺的目的，变废为宝，不产生二次污染，无废水废液产生，具有较广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于大气污染净化技术领域，具体涉及一种用于CO催化还原SO₂的复合催化剂的制备及回收硫磺的方法。

背景技术

SO₂是主要的大气污染物之一，容易引发区域性大面积酸雨污染。烧结工艺过程产生的SO₂约占钢铁行业SO₂排放总量的45%~60%。因此控制烧结生产过程SO₂的排放是钢铁企业污染控制的重点。对于如此庞大的SO₂污染源，必须从经济和技术角度寻求适宜的解决办法，减少SO₂总量排放。

目前，对烧结烟气SO₂排放控制的方法有低硫原料或烟气脱硫法。烟气脱硫法是终极的和最有效的SO₂减排技术，该法技术成熟，且脱硫效率高、吸收剂成本低廉易得。但烧结烟气具有以下特点：烧结烟气流量大，每生产1t烧结矿，大约产生4000~6000m²烟气；烟气中SO₂浓度低，一般为1000~3000mg/m³。烧结烟气的这些特点导致采用FGD法净化烧结烟气存在一定的局限性。WFGD法存在投资和运行维护费用高、脱硫后产物处理较难、易造成二次污染、系统复杂、启停不便等诸多问题；DFGD脱硫效率低、时空消耗大、经济性差。因此，开发新的烟气脱硫净化技术势在必行。

烟气中通常含有一定量的CO（约1%~3%），因此直接利用烟气中的CO为还原剂还原SO₂，节约成本，且达到同时消除烟气中这两种污染物的目的。本发明拟采用直接催化还原法，在La-Co-Ce-O复合式催化剂作用下，利用烟气中的CO作为还原剂，催化还原SO₂。制备工艺及过程简单，且在较低的反应温度下，可获得较高的硫收率，具有很大的环境和资源优势。特别是我国硫磺资源相对短缺，使用该法资源化回收硫磺，具有十分重要的环境效益和资源效益。

目前直接催化还原法存在两大问题：一是反应温度相对于烧结烟气来说偏高50~250℃，过高的反应温度需要更多的能耗，这对于工业化应用，会有一定的困难。二是绝大多数烧结烟气中都含有一定数量的氧气（约3%~5%），氧气的存在对催化剂可能造成不利的影响，甚至使催化剂失活。

CN 102049257 A公开了一种CO同时还原SO₂和NO的催化剂，该催化剂采用浸渍的方法将活性组分Fe、Co、Ni、Cu和Mn等元素负载于TiO₂-Al₂O₃载体上后煅烧制得。虽然该负载型催化剂在较低温度下即可获得较高的SO₂转化率，但其制备过程复杂，且制备的催化剂活性组分在载体上分布不均，容易烧结及剥落，存在一定的局限性。

CN 102357364 B公开了一种用于烟气选择性还原脱硫的活性炭基的催化剂制备方法。该催化剂以椰壳活性炭、果壳活性炭或煤基活性炭为载体，活性组分为CuO、NiO、Fe₂O₃、

ZnO、Cr₂O₃、Co₂O₃，该催化剂所需反应温度较高，在450℃，SO₂的最高转化率为98%。

发明内容