CN107855121B - 一种烟气脱硝用sco脱硝催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种烟气脱硝用sco脱硝催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种烟气脱硝用SCO脱硝催化剂,由以下质量百分含量的原料制成:制油污泥97%~99%,锰的氧化物1%~3%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。另外,本发明还公开了该SCO脱硝催化剂的制备方法以及应用该SCO脱硝催化剂催化烟气脱硝的方法。本发明该SCO催化剂在低温环境下拥有很好的低温活性,在反应温度为150℃时,制备的催化剂的脱硝率最高可达92%;相对现在工业应用的催化剂钒系、铂系、钨系催化剂,其脱硝率高,重要的是在140℃~160℃低温度范围拥有高催化活性,大大降低了对设备的要求;而现在工业应用的催化剂大多使用范围为350℃左右才具有高催化活性。

Description

一种烟气脱硝用SCO脱硝催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于脱硝催化剂技术领域,具体涉及一种烟气脱硝用SCO脱 硝催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
氮氧化物是造成大气污染的主要污染物之一,污染大气的化合物主要 是NO和NO2,氮氧化物的排放会给人类、植物乃至全球自然环境带来严 重的危害。氮氧化物治理技术主要是对已经形成的氮氧化物废气进行治 理,目前国内外采用的烟气脱硝技术,其方法分为干法和湿法两大类。干 法主要包括选择性催化还原(SCR)法、选择性非催化还原(SNCR)法、 吸附法等,湿法脱氮的方法主要有液体吸收法和选择性催化氧化(SCO) 吸收法。
选择性催化还原法和选择性非催化还原法,这两种方法脱硝效率均可 达到90%以上,但反应温度均为550℃~800℃高温,大大增加了工业成本。 吸附法吸附剂的吸附容量有限,投入工业中使用时有很大需求量,且再生 频繁,在大型排放源的应用中受到限制。液体吸收法在燃煤锅炉烟气中, 由于烟气中的氮氧化物大部分都是以NO的形态存在,而NO不太溶于吸 收液,导致吸收效率不高。
选择性催化氧化吸收法,是指在120℃~300℃低温环境下,催化剂先 利用烟气中的氧气将NO部分地氧化成NO2,使其氧化度(NO2/NOX)达 到50%~60%(此时吸收效率最高),再用湿法脱硫的吸收剂吸收,实现 湿法同时脱硫脱氮,并且利用氮氧化物和硫氧化物的自氧化还原作用生成 硫酸铵等有价值的副产品。由于该法反应温度要求低,故投资成本低,运 行费用少,配合着下游的湿法吸收工艺,处理效率可达99%以上,且能产 生经济效益,并能够同时脱硫脱硝,减少净化流程和费用,将是最具价值 的烟气净化技术。
在选择性催化氧化吸收法中,催化剂的催化作用是烟气脱硝技术的关 键环节,其质量的优劣决定了烟气脱硝效率的高低。目前,应用于烟气脱 硝的催化剂主要有贵金属催化剂、分子筛催化剂和金属氧化物催化剂等。 贵金属催化剂在催化还原过程中对氨的氧化具有较高的活性,但在选择催 化还原过程中还原剂消耗量大,运行成本高,且易发生硫中毒和氧抑制等。 分子筛催化剂在中高温区域的活性高,且活性温度区间较宽,但水抑制、硫中毒及低温活性低等问题限制了其工业应用。
金属氧化物催化剂主要包括单金属氧化物、负载的金属及金属氧化物 和钙钛矿型复合氧化物,虽然具有良好催化吸收作用,但是使用成本相对 较高。还有,由于一些金属活性组分只有在特定情况下才会有很好的催化 活性,比如负载的Mn在低温环境下拥有很好的催化活性,但在烟气中如 果有二氧化硫的存在催化效率会很低,因为二氧化硫会使得大部分的金属 氧化物失活。
综合上述,选择价格低廉、具有大量孔隙结构的载体,并在其上负载 金属活性组分制备出的金属负载型低温催化剂具有很重要的研究意义。
制油污泥是豆油制造厂污水处理后的污泥,具有非常丰富的孔结构以 及很大的比表面积,能够在脱硝反应中充分吸附氮氧化物并能使金属活性 组分充分分布,制油污泥作为催化剂表面拥有较多的活性位点和很好的稳 定性。另外,与一般的城市污泥相比,其拥有C/N小、含水量低、硬度大 且刺激性气味小等优点。近年来很多学者一直关注城市污泥的处理,因此 忽视了对于农作物产品制油过程中产生的油品污泥。为此,现有技术中一 般不会将制油污泥作为制备催化剂的原料来制备烟气脱硝催化剂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种烟气脱硝用SCO脱硝催化剂。该SCO催化剂在低温环境下拥有很好的低温活性,在 反应温度为150℃时,制备的催化剂的脱硝率最高可达92%;相对现在工 业应用的催化剂钒系、铂系、钨系催化剂,其脱硝率高,重要的是在140 ℃~160℃低温度范围拥有高催化活性,大大降低了对设备的要求;而更 重要的一点是现有的催化剂反应失活后很难进行后续的处理,尤其是钒钛 型催化剂经常被认为是一种危险废物,而制油污泥催化剂由于有机质含量 比较高,因此后续可以考虑进入到焚烧炉内进行处理,实现非常好的减量 化和无害化。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种烟气脱硝用SCO 脱硝催化剂,其特征在于:由以下质量百分含量的原料制成:制油污泥 97%~99%,锰的氧化物1%~3%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理 后污泥。
上述的一种烟气脱硝用SCO脱硝催化剂,其特征在于:所述制油污 泥98%,锰的氧化物2%。
上述的一种烟气脱硝用SCO脱硝催化剂,其特征在于:所述锰的氧 化物为二氧化锰和三氧化二锰。
另外,本发明还提供了一种制备上述SCO脱硝催化剂的方法,其特 征在于,包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1mm~2mm的制油污泥 颗粒,将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为5%~20%的LiOH溶液浸泡步骤一中 筛选出来的制油污泥颗粒2h~6h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行 活化处理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备 出活化的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为11%~38%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为500W~600W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙 烧温度为350℃~650℃,焙烧时间为3h~6h,得到SCO脱硝催化剂。
上述的方法,其特征在于,步骤二中所述LiOH溶液的质量百分比浓 度为15%,采用LiOH溶液对步骤一中筛选出来的制油污泥颗粒的浸泡时 间为4h。
上述的方法,其特征在于,步骤三中所述硝酸锰溶液的质量百分比浓 度为20%~28%。
上述的方法,其特征在于,步骤三中所述硝酸锰溶液的质量百分比浓 度为20%。
上述的方法,其特征在于,步骤四中所述马弗炉的焙烧温度为550℃, 焙烧时间为4h。
除此之外,本发明还提供了一种应用上述SCO脱硝催化剂催化烟气 脱硝的方法,其特征在于,包括以下步骤:将2g~4g的SCO脱硝催化剂 填装到反应炉中,反应炉的反应温度为140℃~160℃,然后向装填有SCO 脱硝催化剂的反应炉中通入模拟烟气,使用烟气分析仪对反应后的模拟烟 气进行气体成分检测;所述反应炉中通入模拟烟气的气体流量为900mL/min~1100mL/min,所述模拟烟气由以下体积百分比的成分组成: NO为0.06%、O2为6%,余量为N2
上述的方法,其特征在于,所述反应炉的反应温度为150℃,反应时 间3min;所述反应炉中通入模拟烟气的气体流量为1000mL/min。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明SCO催化剂在低温环境下拥有很好的低温活性,在反应温 度为150℃时,制备的催化剂的脱硝率最高可达92%;相对现在工业应用 的催化剂钒系、铂系、钨系催化剂,其脱硝率高,重要的是在140℃~160 ℃低温度范围拥有高催化活性,大大降低了对设备的要求;而更重要的一 点是现有的催化剂反应失活后很难进行后续的处理,尤其是钒钛型催化剂 经常被认为是一种危险废物,而制油污泥催化剂由于有机质含量比较高, 因此后续可以考虑进入到焚烧炉内进行处理,实现非常好的减量化和无害 化。
2、本发明SCO脱硝催化剂采用制油污泥作为主要原料,使用的制油 污泥是豆油制造厂污水处理后的污泥;其与一般的污泥相比,拥有C/N小、 含水量低、硬度大且刺激性气味小等特点;C/N越小,越有利于催化剂的 脱硝效率,碳含量相对较低可保证作为催化剂载体不易受温度的影响。
3、本发明使用的制油污泥与一般的城市污泥一样都属于固体废弃物, 把制油污泥制备成烟气脱硝催化剂有利于解决制油污泥的处理与处置问 题,使得制油污泥这一固体废弃物找到一种新的处理处置方法;在一定程 度上减少剩余污泥对土壤、水体、大气环境的污染,还能制备污泥负载型 催化剂并将其应用在电厂脱硝工艺中,实现污泥的资源化利用,具有良好 的经济效益、社会效益和环境效益。
4、经过实验证明,本发明使用制油污泥制备的SCO脱硝催化剂除了 能高效的氧化NO为NO2,其制油污泥催化剂本身也能够吸附NO2,有利 于烟气中氮氧化物的去除。
5、本发明SCO脱硝催化剂采用制油污泥作为主要原料,在负载金属 活性组分前,先对制油污泥进行强碱活化,在一定活化时间内,强碱会消 耗制油污泥表面有机物,在其表面形成塌陷,在制油污泥表面能生成大量 的孔隙结构,提高了催化剂表面孔隙结构所占的比率,使其具有良好的吸 附性能,提高了制备的SCO脱硝催化剂的催化脱硝性能。
6、本发明采用强碱活化制油污泥,能够在制油污泥表面生成含-OH 的碱性官能团,这些官能团在催化剂催化氧化烟气中NO转换为NO2的过 程中起到重要作用,同时对烟气中的酸性气体NO有很好的吸附作用。
7、本发明的制油污泥本身为生物质残渣固体废物,使用其制备脱硝 催化剂,报废后可以直接焚烧或者填埋,没有二次污染;并且能够大大降 低催化剂的制备成本。经过对制油污泥进行ICP检测,可以得出制油污泥 本身含有许多金属成分,种类多达四十多种,制备成催化剂后这些金属的 氧化物也会有很好的催化活性。
8、本发明中使用马弗炉焙烧制备SCO脱硝催化剂,在烧出金属氧化 物的同时还会消耗制油污泥表面大量的有机质,提高催化剂的催化活性。
下面通过实施例,对本发明技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明烟气脱硝用SCO脱硝催化剂及其制备方法通过实施例1-9进行 描述:
实施例1
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥97%,锰的氧化物3%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为2mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为5%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒2h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为38%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为550W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 650℃,焙烧时间为6h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例2
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥98%,锰的氧化物2%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为15%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒4h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为25%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为500W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 450℃,焙烧时间为4h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例3
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥99%,锰的氧化物1%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1.5mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为18%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒5h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为11%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为600W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 350℃,焙烧时间为3h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例4
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥97.5%,锰的氧化物2.5%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为8%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒6h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为35%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为520W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 500℃,焙烧时间为5h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例5
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥98%,锰的氧化物2%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1.8mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为20%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒3h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为25%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为500W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 550℃,焙烧时间为5.5h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例6
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥99%,锰的氧化物1%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1.6mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为10%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒2.5h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为15%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为550W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 400℃,焙烧时间为6h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例7
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥98.5%,锰的氧化物1.5%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为2mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为12%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒3h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为20%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为550W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 480℃,焙烧时间为3.5h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例8
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥97%,锰的氧化物3%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1.7mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为7.5%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选 出来的制油污泥颗粒5.5h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处 理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化 的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为25%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为580W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 450℃,焙烧时间为4h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例9
本实施例SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污 泥98%,锰的氧化物2%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥。
本实施例SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1.4mm的制油污泥颗粒, 将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为12.5%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛 选出来的制油污泥颗粒4.5h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化 处理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活 化的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸 渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰 溶液的质量百分比浓度为20%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在 功率为600W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为 550℃,焙烧时间为4.5h,得到SCO脱硝催化剂。
实施例10
本实施例采用的催化剂为实施例1、2、3或4制备的SCO催化剂, 本实施例应用SCO催化剂进行催化烟气脱硝的方法包括以下步骤:
将3g的SCO脱硝催化剂填装到反应炉中,反应炉的反应温度为150 ℃,然后向装填有SCO脱硝催化剂的反应炉中通入模拟烟气,使用烟气 分析仪对反应后的模拟烟气进行气体成分检测;所述反应炉中通入模拟烟 气的气体流量为1000mL/min,所述模拟烟气由以下体积百分比的成分组 成:NO为0.06%、O2为6%,余量为N2
经本实施例催化烟气脱硝的数据如表1所示。
表1实施例10的催化烟气脱硝结果
SCO催化剂 烟气脱硝率
实施例1 90.7%
实施例2 92%
实施例3 91.4%
实施例4 91.7%
实施例11
本实施例采用的催化剂为实施例5、6或7制备的SCO催化剂,本实 施例应用SCO催化剂进行催化烟气脱硝的方法包括以下步骤:
将2g的SCO脱硝催化剂填装到反应炉中,反应炉的反应温度为160 ℃,然后向装填有SCO脱硝催化剂的反应炉中通入模拟烟气,使用烟气 分析仪对反应后的模拟烟气进行气体成分检测;所述反应炉中通入模拟烟 气的气体流量为1100mL/min,所述模拟烟气由以下体积百分比的成分组 成:NO为0.06%、O2为6%,余量为N2
经本实施例催化烟气脱硝的数据如表2所示。
表2实施例11的催化烟气脱硝结果
SCO催化剂 烟气脱硝率
实施例5 90.3%
实施例6 90.7%
实施例7 89.9%
实施例12
本实施例采用的催化剂为实施例8或9制备的SCO催化剂,本实施 例应用SCO催化剂进行催化烟气脱硝的方法包括以下步骤:
将4g的SCO脱硝催化剂填装到反应炉中,反应炉的反应温度为140 ℃,然后向装填有SCO脱硝催化剂的反应炉中通入模拟烟气,使用烟气 分析仪对反应后的模拟烟气进行气体成分检测;所述反应炉中通入模拟烟 气的气体流量为900mL/min,所述模拟烟气由以下体积百分比的成分组成:NO为0.06%、O2为6%,余量为N2
经本实施例催化烟气脱硝的数据如表3所示。
表3实施例11的催化烟气脱硝结果
SCO催化剂 烟气脱硝率
实施例8 88.9%
实施例9 89.2%
由表1~3可知,本发明制备的制油污泥负载金属活性组分催化剂 (SCO催化剂)在低温环境下拥有很好的低温活性,在反应温度为150℃ 时,制备的催化剂的脱硝率最高可达92%。现在工业应用的催化剂多为钒 系、铂系、钨系催化剂,其脱硝率为89%左右,但高催化活性要求反应温 度为80℃~400℃,而反应温度高则无形中增加了设备的工业成本。本发 明制备的SCO催化剂在140℃~160℃低温度范围拥有高催化活性,大大 降低了对设备的要求,同时制备的SCO催化剂主要材料为制油污泥,制 油污泥为固体废物,成本大大降低。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡 是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效 结构变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种烟气脱硝用SCO脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,烟气脱硝用SCO脱硝催化剂由以下质量百分含量的原料制成:制油污泥97%~99%,锰的氧化物1%~3%,所述制油污泥为豆油制造厂污水处理后污泥;
烟气脱硝用SCO脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一、采用筛网筛选出自然风干的粒径为1mm~2mm的制油污泥颗粒,将筛选出来的制油污泥颗粒置于玻璃瓶中备用;
步骤二、采用质量百分比浓度为5%~20%的LiOH溶液浸泡步骤一中筛选出来的制油污泥颗粒2h~6h,以实现对筛选出来的制油污泥颗粒进行活化处理;活化处理完成后,使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性,制备出活化的制油污泥颗粒;
步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中得到的活化的制油污泥颗粒浸渍在硝酸锰溶液中24h,得到浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒;所述硝酸锰溶液的质量百分比浓度为11%~38%;
步骤四、采用电炉将步骤三中得到的浸渍有硝酸锰的制油污泥颗粒在功率为500W~600W的条件下翻炒,炒干后置于马弗炉中进行焙烧,焙烧温度为350℃~650℃,焙烧时间为3h~6h,得到SCO脱硝催化剂。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制油污泥98%,锰的氧化物2%。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述锰的氧化物为二氧化锰和三氧化二锰。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤二中所述LiOH溶液的质量百分比浓度为15%,采用LiOH溶液对步骤一中筛选出来的制油污泥颗粒的浸泡时间为4h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤三中所述硝酸锰溶液的质量百分比浓度为20%~28%。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤三中所述硝酸锰溶液的质量百分比浓度为20%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤四中所述马弗炉的焙烧温度为550℃,焙烧时间为4h。
8.一种应用如权利要求1-7中任一制备方法制备得到的所述SCO脱硝催化剂催化烟气脱硝的方法,其特征在于,包括以下步骤:将2g~4g的SCO脱硝催化剂填装到反应炉中,反应炉的反应温度为140℃~160℃,然后向装填有SCO脱硝催化剂的反应炉中通入模拟烟气,使用烟气分析仪对反应后的模拟烟气进行气体成分检测;所述反应炉中通入模拟烟气的气体流量为900mL/min~1100mL/min,所述模拟烟气由以下体积百分比的成分组成:NO为0.06%、O2为6%,余量为N2
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述反应炉的反应温度为150℃,反应时间3min;所述反应炉中通入模拟烟气的气体流量为1000mL/min。
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