一种用于烟气净化的高效催化剂载体的制作方法

一种用于烟气净化的高效催化剂载体的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于烟气净化的高效催化剂载体，采用低廉的材料和结晶技术，高温烧结成型的泡沫陶瓷材料作为工业锅炉、窑炉烟气脱除NOX的催化剂载体，可替代常用的NH3-SCR法所用的钙钛矿型载体。有益的效果为：(1)可以作为烟气低温脱除NOX(包括催化还原与催化氧化)的催化剂载体，实验结果表明比钙钛矿型优越，具有成本低，强度高，耐水性良好等优点；(2)比TiO2基催化剂成型性好，工艺周期节省2／3。
【专利说明】一种用于烟气净化的高效催化剂载体
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保领域，具体涉及工业锅炉、窑炉烟气的净化领域。
【背景技术】
[0002]目前国内用烟气脱硝的主要方法为NH3_SCR法，其主要使用的蜂窝型催化剂主要为钙钛矿型，即钛型Ti02为载体，担载V205、Mo03、W03等金属氧化物催化剂的形式，从而产生以下问题:
[0003]1、V205等有毒，闻灰闻温态使用失效后需危废处理；
[0004]2、工艺比较复杂，600°C左右烧结后的载体强度低；
[0005]3、使用中泡水易于开散、软化；
[0006]4、在低温小于200°C条件下，脱硝效率低。
[0007]因而需要开发一种具有足够强度，低温条件下效率较高的催化剂载体。

【发明内容】

[0008]本发明采用低廉的粉煤灰为载体主要成分，担载Fe203为主催化剂成分，采用发泡烧结工艺，在1050°C条件下有氧烧结，形成一种多孔的高比表面积的载体材料，孔隙率为38%-50%,高于传统SCR催化剂20%左右的孔隙率，应用低温流变法二次担载催化剂具有良好的低温脱硝、氧化HC和C0的能力。用于低温氧化法或还原N0X的催化剂载体。
[0009]技术方案
[0010]粉煤灰(300目):8 份)；
[0011]氧化铁红:1—2 份(wt % )；
[0012]膨润土:2—3 份(wt% )；
[0013]可结晶水溶液:3份；
[0014]可烧失剂:1份；
[0015]润滑剂:0.3份。
[0016]用添加水量至含水22% -24%的状态经混炼-陈腐-挤出成型-定型干燥-烧结后成型。氧化铁红经还原后再氧化和再次担载的催化剂一起共同形成高效的催化剂成分。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1:本发明(泡沫陶瓷基催化剂)与Ti02基催化剂在不同烟气温度下脱硝率的比较；
[0018]图2:本发明(泡沫陶瓷基催化剂)与TiO基催化剂在不同烟气温度下与烟气中C0为表征物变化率的关系；
[0019]图3:本发明(泡沫陶瓷基催化剂)与TiO基催化剂烟气脱硝率与C0为表征的还原性气体浓度变化率的关系。【具体实施方式】
[0020]将300目的粉煤灰8份(wt % )，氧化铁红1?2份(wt % )，300目膨润土 2份(wt% )，烧失剂(淀粉或细煤粉)1-2份)放入干粉混合机中充分混合，转入捏合机中加入可结晶盐水溶液如:CaS04、FeS04、CuS04等进行捏合，捏合1小时候加入机油或润滑油0.3份)，进一步捏合均匀后混炼成坯，陈腐24h后挤出成型，放入定型干燥室中(60°C -80°C，相对湿度60% -80% )定型24h后，切割两端并打磨后进入烧结炉中。升温如下:
[0021]100°C:2h ；200°C:2h ；300°C:3h ；400°C:2h ；500°C:0.5h ；600°C:0.5h ；700°C:lh ；800。。:lh ；900°C:lh ；1050°C:0.5h 后随炉降温至 100°C取出即可。
【权利要求】
1.一种用于锅炉和工业窑炉烟气净化的高效催化剂载体用低廉的粉煤灰、氧化铁红为主要原料，应用结晶盐的性质改善工艺性能并引入催化剂所需的铜、铁元素经烧结成型，制成泡沫陶瓷基催化剂载体，并利用导入的可烧失物质，使载体中的Fe203先还原再氧化从而形成有利于催化反应的相变。
2.根据上述(1)所述工艺过程，其特征为:一种应用于锅炉和工业窑炉烟气脱硝(N0X)的催化剂载体采用粉煤灰-氧化铁红(Fe2o3)作为基本的原材料成分。
3.根据上述(1)所述工艺过程，其特征为:用可结晶盐，包括硫酸亚铁，硫酸铜引入所需的Fe，Cu元素并改善成型工艺，缩短工艺时间。
4.根据上述(1)所述工艺过程，其特征为:利用可烧失成分如煤粉，淀粉等在烧结中还原或部分还原Fe2o3并在有氧烧结中使之再次氧化形成有利的相变。
【文档编号】B01J35/10GK103657737SQ201310692422
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】张继惟 申请人:张继惟