本发明涉及一种SCO脱二噁英催化剂及其制备方法，属于滤清污染气体的催化剂领域。
背景技术：
：二噁英(Dioxin)，又称二氧杂芑，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二噁英实际上是二噁英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二噁英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。大气环境中的二噁英来源复杂，钢铁冶炼，有色金属冶炼，汽车尾气，焚烧生产（包括医药废水焚烧，化工厂的废物焚烧，生活垃圾焚烧，燃煤电厂等）。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二噁英。传统的脱二噁英催化剂脱除效率不高，且对烟气的要求温度较为苛刻。烟气在排出时，需要多重加热才能满足脱除条件。此外，传统的催化剂依托蜂窝状催化剂进行过滤作业，这种催化剂的结构简单，然而一旦有大颗粒物进入催化剂内部，整条蜂窝条孔将发生阻塞，无法进行正常过滤反应。催化剂在高污染环境中作业，积尘是难免的，如何在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能令其发挥最大的过滤性能，是本领域技术人员需要解决的难题。本发明提出了一种SCO脱二噁英催化剂，能有效滤除二噁英，化学和热稳定性好好，活性也较高，并且抗中毒性能高。此外，本发明具备高抗尘干扰能力，在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能发挥最大的过滤性能，令催化剂的老化速度均一，滤除能力强且使用寿命长。技术实现要素：为解决高温催化剂的实际使用过程中遇到的问题，本发明提供了一种SCO脱二噁英催化剂，能有效滤除二噁英，化学和热稳定性好好，活性也较高，并且抗中毒性能高。此外，本发明具备高抗尘干扰能力，在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能发挥最大的过滤性能，令催化剂的老化速度均一，滤除能力强且使用寿命长。本发明是通过以下技术方案实现的：一种SCO脱二噁英催化剂，其特征在于由下述原料制得，所述份数均为重量份:基材40-50份；活性成分1-3份；助剂20-30份；粘结剂2-8份；增塑剂3-5份；其中所述基材包括二氧化钛和γ-氧化铝；所述基材中二氧化钛和γ-氧化铝按质量比为3:1。所述活性成分包括五氧化二钒。所述助剂包括三氧化钨和三氧化钼；上述三氧化钨和三氧化钼的质量比为1:1。所述粘结剂包括膨润土和碳酸钙；上述膨润土和碳酸钙的质量比为2:1。所述增塑剂包括羟甲基纤维素和硅藻泥；上述羟甲基纤维素和硅藻泥的质量比为3:2。还包括挤出润滑剂，挤出润滑剂的施加量为1.5-3份；所述挤出润滑剂包括甲基硅油和高油酸葵花油，甲基硅油和高油酸葵花油的质量比为3:1。本发明所述的一种SCO脱二噁英催化剂，包括如下制备步骤：（1）将基材在80-120℃真空烘箱内干燥6-8h，降温至30-60℃，得到预处理基材；（2）称取活性成分和助剂，加入混料釜，将20-25L去离子水逐渐加入混料釜，并开启搅拌，以100-200r/min的速度搅拌2-3h后，加入步骤（1）中预处理基材，继续搅拌2-3h；（3）将步骤（2）的制得物，放入马弗炉，在500-700℃下煅烧4-6h；（4）将步骤（3）的制得物加入粘结剂、增塑剂和挤出润滑剂进行混炼，直至将物料混炼均匀；（5）将混炼出来的物料，熟化24-48h后，加入到过滤预挤出中挤出，过滤除去物料中杂质；（6）将过滤预挤出后的物料，通过模具整体挤出成型，并按照规定的长度，将上述成品进行切割成分段体，在每个分段体的两端进行半球形内凹式切削加工，令每个分段体的两端形成内凹的半球面；（7）两个相邻的分段体之间嵌入交联球体催化剂，即制得成品。步骤（7）中所述的交联球体催化剂的制备方法为将孔径为1-3mm的发泡金属加工成球形，用电泳沉积法在发泡金属的孔内施镀一层功能助剂材料，所述功能助剂材料的厚度小于0.5mm。所述发泡金属为泡沫镍。所述功能助剂材料由下述原料制得，所述份数均为重量份:γ-氧化铝20-30份；五氧化二钒1-3份；三氧化钨10-15份；三氧化钼10-12份；碳酸钡或碳酸钙2-8份；吐温-601-3份；十二烷基苯磺酸钠2-3份；聚四氟乙烯粉末4-7份。本发明所具有的有益效果是：1、氧化铝和纳米二氧化钛载体本身具有较高的比表面积，能够令基材具有适合的孔结构和吸水率，可以提高载体的表面积，有利于催化剂活性成分分散，以提高催化剂的活性和寿命。2、催化剂的各组分之间形成Mo-V-W/TiO2-Al2O3体系，在活性组分Mo、V、W以及载体TiO2-Al2O3的作用下，同时依靠过渡族金属组成的V-W-Ti-Mo体系，能够很好将二噁英分解成HCl、CO2、H2O。本发明能够直接衔接除尘布带，能有效精简尾气过滤排放设备的结构，降低环保成本。3、加入稀土氧化物可以提高催化剂的耐热性，起到稳定晶格结构和防止体积收缩的双重作用。4、在相邻的两个蜂窝状分段体之间嵌入交联球体催化剂，交联球体催化剂在同步过滤的同时能够起到高效热传导和多通管的作用。脱二噁英催化剂均需要在150-300摄氏度的温度条件下才能具有高反应活性，然而，烟气刚排放出时的温度并不能保持太久，随着烟气在催化剂中运动，温度逐渐减低。而泡沫镍均有极高的热传导效率，能够充分吸收烟气排出伊始时携带的热量，令催化剂前端和后端均匀受热，有利于提高脱二噁英的效率。此外，由于催化剂在高尘环境中作业，一旦分段体的一条蜂窝孔被阻塞，烟气也可以从过交联球体催化剂的多通管路进入下一相邻分段体中，令滤孔的阻塞率大为降低。并且，烟气在催化剂中的运动轨迹本身也不均匀，交联球体催化剂还能起到均匀分散烟气的作用，能在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能令其发挥最大的过滤性能，延长催化剂的整体使用寿命。具体实施方式下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明，具体实施例不限制本发明。一种SCO脱二噁英催化剂，由下述原料制得，所述份数均为重量份:基材40-50份；活性成分1-3份；助剂20-30份；粘结剂2-8份；增塑剂3-5份；其中所述基材包括二氧化钛和γ-氧化铝；所述基材中二氧化钛和γ-氧化铝按质量比为3:1。所述活性成分包括五氧化二钒。所述助剂包括三氧化钨和三氧化钼；上述三氧化钨和三氧化钼的质量比为1:1。所述粘结剂包括膨润土和碳酸钙；上述膨润土和碳酸钙的质量比为2:1。所述增塑剂包括羟甲基纤维素和硅藻泥；上述羟甲基纤维素和硅藻泥的质量比为3:2。还包括挤出润滑剂，挤出润滑剂的施加量为1.5-3份；所述挤出润滑剂包括甲基硅油和高油酸葵花油，甲基硅油和高油酸葵花油的质量比为3:1。具体实施例中的各成分及用量见下表：成分实施例一实施例二实施例三基材40份45份50份活性成分1份1.2份3份助剂20份25份30份粘结剂2份25份8份增塑剂3份3.7份5份挤出润滑剂1.5份2份3份本发明所述的一种SCO脱二噁英催化剂，包括如下制备步骤：（1）将基材在80-120℃真空烘箱内干燥6-8h，降温至30-60℃，得到预处理基材；（2）称取活性成分和助剂，加入混料釜，将20-25L去离子水逐渐加入混料釜，并开启搅拌，以100-200r/min的速度搅拌2-3h后，加入步骤（1）中预处理基材，继续搅拌2-3h；（3）将步骤（2）的制得物，放入马弗炉，在500-700℃下煅烧4-6h；（4）将步骤（3）的制得物加入粘结剂、增塑剂和挤出润滑剂进行混炼，直至将物料混炼均匀；（5）将混炼出来的物料，熟化24-48h后，加入到过滤预挤出中挤出，过滤除去物料中杂质；（6）将过滤预挤出后的物料，通过模具整体挤出成型，并按照规定的长度，将上述成品进行切割成分段体，在每个分段体的两端进行半球形内凹式切削加工，令每个分段体的两端形成内凹的半球面；（7）两个相邻的分段体之间嵌入交联球体催化剂，即制得成品。步骤（7）中所述的交联球体催化剂的制备方法为将孔径为1-3mm的发泡金属加工成球形，用电泳沉积法在发泡金属的孔内施镀一层功能助剂材料，所述功能助剂材料的厚度小于0.5mm。所述发泡金属为泡沫镍。所述功能助剂材料由下述原料制得，所述份数均为重量份:γ-氧化铝20-30份；五氧化二钒1-3份；三氧化钨10-15份；三氧化钼10-12份；碳酸钡或碳酸钙2-8份；吐温-601-3份；十二烷基苯磺酸钠2-3份；聚四氟乙烯粉末4-7份。功能助剂材料在具体实施例中的各成分及用量见下表：成分实施例一实施例二实施例三γ-氧化铝20份25份30份五氧化二钒1份1.5份3份三氧化钨10份13份15份三氧化钼10份11份12份碳酸钡或碳酸钙2份5份8份吐温-601份1.5份3份十二烷基苯磺酸钠2份2.5份3份聚四氟乙烯粉末4份5份7份上述实施例的实验结果如下：实验样品二噁英脱除率（%）实施例一99.3实施例二99.4实施例三99.7上述实验结果证明，本发明的使用性能良好，能有效脱除烟气中的二噁英，适宜在业界推官普及。当前第1页1 2 3