[发明专利]一种烧结烟气脱硝碳质吸附材料的制备方法

说明书

本发明公开一种烧结烟气脱硝碳质吸附材料的制备方法，包括以下步骤：以含铁料、低变质煤、含铈组分、粘结剂和造孔剂为原料，充分混合后与水搅拌均匀，经成型压样机压制，放入高温炉中，惰性气氛下焙烧后降至活化温度，再通水蒸气高温活化，缓慢降温后得到烧结烟气脱硝碳质吸附材料。本发明一种烧结脱硝碳质吸附材料与传统的吸附材料相比，具有强度高、耐高温、微孔丰富不易堵塞、使用周期长、成本低廉等优势，处理烧结氮氧化物，转化率可达93％以上。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，特别涉及一种烧结烟气脱硝吸附材料的制备方法。

背景技术

随着我国经济技术的发展，国际地位在不断提高的同时由于发展带来的矛盾也日渐突出，尤其是最近几年，出现了空气中PM2.5超标、雾霾严重等环境问题，其主要是由于工业污染、火力发电、车辆尾气等排放严重造成的，所以政府高度重视工业烟气排放标准。钢铁行业中，烧结烟气的排放占整个钢铁工业烟气排放的40％，烟气中包含较多的细粉尘、硫氧化物、氮氧化物、二噁英等污染物，特别是氮氧化物，严重影响人们的生活环境，同时环保部出台修改了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》文件，排放要求更加严格。如何降低烧结工业的氮氧化物排放，冶金工作者作出了大量的努力工作。

在烧结脱硝工艺中，主要可以分为源头治理和末端治理两大类。末端治理中，主要的脱硝技术有：分级燃烧+SNCR、SNCR、SCR、SNCR-SCR等。目前最有效的技术为选择性催化还原技术(SCR)，在本技术中催化剂的性能起到了关键性作用，众所周知，活性炭吸附脱硝存在强度低、制作能耗高、易粉化、使用周期短等缺陷。在改进脱硝催化剂方面，研究学者作出了不懈努力，由山东大学申请的《一种烟气SCR脱硝催化剂的制备方法》(专利号：201210014144.3)是将偏钒酸铵、草酸、Mn盐与水混合制成混合溶液，向混合溶液中加入二氧化钛粉末并水浴加热搅拌，然后室温静置制得混合溶胶；将混合溶胶放入微波炉中微波辐射加热烘干，烘干后的固体置于马弗炉中煅烧制得。该方法需要制备混合溶胶，能耗高且制备过程较长。由江苏峰业电力环保集团有限公司申请的《脱硝催化剂及其制备方法以及烟气脱硝方法》(专利号：201110005264.2)中，通过对ITAC-140-7A、CTAC-115、硬脂酸、去离子水、氨水、乳酸、玻璃纤维、木浆、水和偏矾酸铵溶液、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯多次混炼后经老化、干燥和焙烧等步骤制得较好脱硝效率的催化剂。该方法多次混炼、多次干燥，操作繁琐，制作时间较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烧结烟气脱硝碳质吸附材料的制备方法，以改善目前烧结烟气脱硝工艺中吸附材料存在的劣势；本发明所制备吸附材料具有机械强度高、耐高温、微孔丰富不易堵塞、使用周期长、成本低廉的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烧结烟气脱硝碳质吸附材料的制备方法，包括以下步骤：以含铁料、低变质煤、含铈组分、粘结剂和造孔剂为原料，充分混合后与水搅拌均匀，经成型压样机压制，放入高温炉中，惰性气氛下焙烧后降至活化温度，再通水蒸气高温活化，缓慢降温后得到烧结烟气脱硝碳质吸附材料。

进一步的，原料以质量分数计：含铁料含量为25～35％，低变质煤含量为55％～65％，含铈组分含量为1.5％～3.5％，粘结剂含量为2.0％～4.0％，造孔剂含量为2.5％～3.5％。

进一步的，含铁料为铁矿粉、氧化铁皮、除尘灰中的一种或几种；含铈组分为硝酸铈铵、氢氧化铈、草酸铈中的一种或几种；粘结剂为可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、水玻璃中的一种或几种；造孔剂为锯末、木质纤维素、椰壳中一种或几种；低变质煤为褐煤、长焰煤、气煤、肥煤中的一种或几种。

进一步的，所有原料成分粒度均小于等于150μm。

进一步的，按质量分数计，混入原料中水的质量为原料总质量的3％～5％。

进一步的，成型压力为1.0MPa～1.5MPa。