[发明专利]一种高活性燃煤催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂加工技术领域，具体涉及一种高活性燃煤催化剂及其制备方法。该催化剂原料各组成成分及其重量份数比为：硝酸铈溶液、Al₂O₃、硝酸钇溶液、硝酸钆溶液、MnO₂、硅藻泥、水滑石、碳酸钙、丝瓜络、稻草、玉米秸秆、柠檬酸、甲基环己醇、聚氧乙烯醚、膨松剂。制备方法为：(1)用氢氧化钠溶液对丝瓜络、稻草、玉米秸秆进行处理得到预处理粉末；(2)将硝酸铈溶液、硝酸钇溶液、硝酸钆溶液与Al₂O₃进行复合得到复合材料A；(3)将预处理粉末、复合材料A与MnO₂、硅藻泥、水滑石、碳酸钙混合、焙烧得到复合材料B；最后再将复合材料B与柠檬酸、甲基环己醇、聚氧乙烯醚、膨松剂进行混合即可。

技术领域

本发明属于催化剂加工技术领域，具体涉及一种高活性燃煤催化剂及其制备方法。

背景技术

催化剂是一种能够加速化学反应且在反应前后自身不被消耗的物质，在化学反应过程中使用催化剂能够促进反应的进行，提高生产效率，又节约资源和能源，减少环境污染，符合可持续发展的战略方向。催化剂的作用主要可归结为三个方面：（1）提高反应速率，增加反应效率；（2）决定反应路径，有优良的选择性；（3）降低反应温度。

煤炭是重要的能源和化工原料，并且是不可再生资源。我国正处于经济中高速增长期，大气污染治理是目前各级政府面临的重大而紧急的任务。工业锅炉烟气的净化是治理的重点，但是现在任然采用除尘、脱硝、脱硫分单元治理的方案，导致投资大，运行成本高，并且存在净化效率不高，排放烟气管道中水蒸气和污染物排放浓度偏高等问题。为解决煤炭燃烧过程中出现的污染问题，除了对设备和工艺的改进，使用燃煤催化剂也是有效的措施之一。燃煤催化剂的使用能够降低煤燃烧的表观活化能，降低煤的着火点和加快煤炭的燃烧速率，加速煤热解过程中各种结合键的断裂，提高煤燃烧效率，从而提高生产效率，降低污染。

从化学成分来看，燃煤催化剂可以分为碱金属、碱土金属、稀土和过程金属的氧化物、氢氧化物以及其盐类，如K₂CO₃、FeCl₃、FeCl₂、Na₂CO₃、Ca(OH)₂、CaO、NaCl、K₂MnO₃和Fe₂O₃等。催化剂的化学组成是决定催化作用大小的一个重要因素，在实际使用过程中催化剂往往不是单一的组分，多种组分的催化相互配合能够起到更好的效果。在经济性方面，工业级品的化工催化剂产品由于原料的采购和配置导致成本高，为了节约成本而采用许多具有明显催化燃烧作用的废弃物来作为催化剂，如煤灰、造纸黑煤、铁矿粉、电石废渣以及工厂废液等。