[发明专利]一种用于焚烧飞灰脱附处理的二噁英脱除催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于焚烧飞灰脱附处理的二噁英脱除催化剂及其制备方法，该催化剂以多孔介质材料为载体，金属氧化物为活性组分，通过载体活化、载体洗涤、活性组分制备、浸渍、烘干和煅烧制成，适用于焚烧飞灰热脱附处理工艺尾气中二噁英的降解。能有效解决飞灰热脱附工艺等尾气中二噁英降解不完全或残留问题，对二噁英含量较高尾气处理的针对性强，二噁英脱除效率高，以达到飞灰的资源化、无害化、减量化的目标。

技术领域

本发明涉及尾气治理技术领域，具体涉及一种用于焚烧飞灰脱附处理的二噁英脱除催化剂及其制备方法。

背景技术

垃圾焚烧处理以其处理无害化、资源化、减量化等优点，目前已成为各国处理废弃物的最主要和最有效的技术之一。焚烧过程中产生的二噁英是多氯代二苯二噁英(PCDDs)和多氯代二苯呋喃(PCDFs)的总称，属于剧毒物质，对人体存在极大的危害。垃圾焚烧产生的二噁英主要集中在飞灰中，必须对飞灰进行无害化和减量化处理。

目前飞灰处理的主要方法是稳固化后安全填埋和资源再利用，主要处理技术有水泥固化处理、水泥窑协同处理和水洗资源化。其中水洗作为一种高效简单的飞灰脱氯工艺，可通过低温多效浓缩蒸馏的方式将水中的盐分析出而回收工业盐，实现资源化利用。然而水洗工艺并没有处置二噁英等有毒物质，而且飞灰中的有机氯不能被去除，需要对水洗后的飞灰污泥作进一步处理。

现阶段，飞灰中二噁英削减技术主要包括热分解法、光降解法、机械化学法、生物降解法等。其中热分解技术是指在加热或焚烧条件下使二噁英分子被彻底破坏，从而达到毒性削减的目的。热分解技术又可分为高温熔融技术(1100℃以上)和中低温热解技术(600℃以下，多为250-450℃)。中低温热解技术由于处理温度较低，且实际运行过程中存在物料加热不均或停留时间不足等问题，导致热解尾气中仍可能存在部分二噁英未充分降解，某些二噁英的前驱体仍存在在后续尾气冷却阶段重新合成的可能。

目前针对二噁英降解的催化剂/脱氯剂主要有两种：一种是零价金属或双金属体系脱氯剂，较常用的是以零价铁作为主脱氯剂，配合其他贵重金属(如Zn、Ni、Pd等)作为助剂，通过还原使二噁英脱氯转化而达到降解的目的，脱氯效果较好，但目前的研究基本上都集中在液相环境中，对于气相环境中的脱氯研究鲜有报道。另一种是钒钛催化剂，主要结合焚烧烟气脱硝过程实现脱硝和脱二噁英协同处理，常见的活性组分为五氧化二钒，载体为二氧化钛、通过添加氧化钨、氧化钼等助剂提高催化剂在低温范围内的活性，从而提高二噁英的降解效率。然而催化剂的制备方法主要通过简单的物理混炼和挤出成型工艺，催化性能有待进一步加强，且催化剂主要针对焚烧烟气中的二噁英脱除，针对飞灰热脱附工艺等尾气二噁英含量较高的二噁英降解催化剂研究较少。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于焚烧飞灰脱附处理的二噁英脱除催化剂及其制备方法，不仅能解决飞灰热脱附尾气中二噁英的残留问题，防止二噁英的重新合成，而且催化剂活性高，对处理二噁英含量较高尾气的针对性强，二噁英脱除效率高，具有操作简便、成本低、可控性强等优点，能实现飞灰的无害化、资源化、减量化。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种用于焚烧飞灰脱附处理的二噁英脱除催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)载体活化：称取载体后，加入酸溶液震荡浸泡活化；其中，载体选用多孔介质材料。

酸溶液浸泡能去除载体表面的杂质，在载体表面负载活性基团，提高载体的比表面积，从而增强载体表面的酸度，改善催化剂的活性。

2)载体洗涤：取出步骤1)的载体并用去离子水洗涤；