CN110882683B - 一种脱氯脱氧催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种脱氯脱氧催化剂及其制备方法和应用,属于脱氯脱氧技术领域。本发明提供的脱氯脱氧催化剂,包括以下质量份数的制备原料:双介孔氢氧化铝复合金属粉体25~35份;钙基粉体15~25份;锌基粉体5~8份;造孔剂2~3份;粘结剂12~20份;其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体由拟薄水铝石依次经中和改性和负载金属盐活性组分制备得到,所述金属盐活性组分中所含金属元素包括钾、铜和镍中的至少一种。本发明提供的脱氯脱氧催化剂具有优异的脱氯和脱氧性能,能够应用于煤化工生产领域中。

Description

一种脱氯脱氧催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及脱氯脱氧技术领域,尤其涉及一种脱氯脱氧催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
近年来,随着煤化工的快速发展,褐煤等煤炭原料被不断的增加使用,这些原料中氯杂质及微量氧对后续的耐硫变换催化剂的中毒影响越来越明显。其中,含氯原料可使催化剂在短时间内快速失活致使转化率快速下降,实际生产中大概3个月左右就会对上层催化剂引发中毒,导致催化性能快速下降;同时也会对生产设备造成快速腐蚀,严重时可以发生装置泄漏等问题;而且如果氯不能有效的脱除,排放到大气中会污染环境。含氧原料也会使催化剂快速的发生中毒现象,实际生产中大概6个月左右就会对上层催化剂引发中毒,使此前硫化态的金属活性组分发生反硫化,使催化剂失活。
目前煤化工生产过程中,氯和氧均是在煤气化过程中带入的,氯以氯化氢形式存在,氧以O2形式存在,如何对煤气化后体系中氯和氧进行有效脱除,是目前急需解决的问题。现有工艺中通常采用氧化铝或者镁铝尖晶石作为煤气化后变换催化剂的保护剂,主要是为了脱除灰粉、焦油、微小颗粒物,也具有脱氯脱氧作用,但脱氯脱氧精度很低,在面临煤气化中氧氯含量较高时,起不到真正的脱除作用,不能满足实际需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱氯脱氧催化剂及其制备方法和应用,本发明提供的催化剂具有优异的脱氯和脱氧性能,能够应用于煤化工生产领域中。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种脱氯脱氧催化剂,包括以下质量份数的制备原料:
双介孔氢氧化铝复合金属粉体25~35份;
钙基粉体15~25份;
锌基粉体5~8份;
造孔剂2~3份;
粘结剂12~20份;
其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体由拟薄水铝石依次经中和改性和负载金属盐活性组分制备得到,所述金属盐活性组分中所含金属元素包括钾、铜和镍中的至少一种。
优选地,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的制备方法,包括以下步骤:
将拟薄水铝石与水混合后打浆,将所得浆料溶解于碱性试剂中,得到溶解浆液;
采用酸性试剂对所述溶解浆液进行中和,至所得体系pH值为6.5~7.5,之后依次进行老化、固液分离、固体干燥和焙烧,得到双介孔氢氧化铝粉体;
以所述双介孔氢氧化铝粉体为载体负载金属盐活性组分,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体。
优选地,所述焙烧在空气条件下进行,所述焙烧的温度为350~450℃,时间为2~4h。
优选地,负载所述金属盐活性组分的方式为将双介孔氢氧化铝粉体浸渍于金属盐活性组分的溶液中,之后进行固液分离和固体干燥;
以金属盐活性组分中所含金属元素的质量计,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中金属盐活性组分的含量为5~10wt%。
优选地,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的比表面积为150~500m2/g,双介孔孔道的尺寸分别为3~15nm和20~45nm。
优选地,所述钙基粉体包括碳酸钙、氢氧化钙、醋酸钙和草酸钙中一种或几种;
所述锌基粉体包括活性氧化锌、碳酸锌和草酸锌中一种或几种;
所述造孔剂包括膨润土、水泥、凹凸棒土和高岭土中的一种或几种;
所述粘结剂包括羧甲基纤维素、铝溶胶、硅溶胶和水中的一种或几种。
优选地,所述脱氯脱氧催化剂的粒度为5~12目。
本发明提供了上述技术方案所述脱氯脱氧催化剂的制备方法,包括以下步骤:
将双介孔氢氧化铝复合金属粉体、钙基粉体、锌基粉体、造孔剂和粘结剂进行混捏挤条成型,之后依次进行干燥和焙烧,得到脱氯脱氧催化剂。
优选地,所述焙烧在空气条件下进行,所述焙烧的温度为300~600℃,时间为2~4h。
本发明提供了上述技术方案所述脱氯脱氧催化剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的脱氯脱氧催化剂在煤化工生产领域中的应用。
本发明提供了一种脱氯脱氧催化剂,包括以下质量份数的制备原料:双介孔氢氧化铝复合金属粉体25~35份;钙基粉体15~25份;锌基粉体5~8份;造孔剂2~3份;粘结剂12~20份;其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体由拟薄水铝石依次经中和改性和负载金属盐活性组分制备得到,所述金属盐活性组分中所含金属元素包括钾、铜和镍中的至少一种。本发明提供的双介孔氢氧化铝复合金属粉体具有双介孔结构,能够有效提高其与金属盐活性组分的结合能力,同时配合钙基粉体和锌基粉体的协同作用,使所得脱氯脱氧催化剂具有优异的脱氯和脱氧性能,能够应用于煤化工生产领域中。实施例的结果显示,本发明提供的脱氯脱氧催化剂的氯容可达22%,脱氯效率为99.0%以上;氧容可达16%,脱氧效率为98.5%以上。
附图说明
图1为本发明对实施例1~5制备的脱氯脱氧催化剂行气相脱氯脱氧评价所用装置的结构示意图,图中,1-氧气瓶,2-浮子流量计,3-氯化氢发生器,4-反应装置,5-显色管,6-湿式流量计,7-尾气吸收管。
具体实施方式
本发明提供了一种脱氯脱氧催化剂,包括以下质量份数的制备原料:
双介孔氢氧化铝复合金属粉体25~35份;
钙基粉体15~25份;
锌基粉体5~8份;
造孔剂2~3份;
粘结剂12~20份;
其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体由拟薄水铝石依次经中和改性和负载金属盐活性组分制备得到,所述金属盐活性组分中所含金属元素包括钾、铜和镍中的至少一种。
以质量份数计,本发明提供的脱氯脱氧催化剂的制备原料包括双介孔氢氧化铝复合金属粉体25~35份,优选为28~32份,更优选为30份;所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体由拟薄水铝石依次经中和改性和负载金属盐活性组分制备得到,所述金属盐活性组分中所含金属元素包括钾、铜和镍中的至少一种,更优选包括钾、铜或镍。在本发明中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的制备方法,优选包括以下步骤:
将拟薄水铝石与水混合后打浆,将所得浆料溶解于碱性试剂中,得到溶解浆液;
采用酸性试剂对所述溶解浆液进行中和,至所得体系pH值为6.5~7.5,之后依次进行老化、固液分离、固体干燥和焙烧,得到双介孔氢氧化铝粉体;
以所述双介孔氢氧化铝粉体为载体负载金属盐活性组分,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体。
本发明将拟薄水铝石与水混合后打浆,将所得浆料溶解于碱性试剂中,得到溶解浆液。本发明对所述拟薄水铝石的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可;在本发明的实施例中,具体采用拟薄水铝石湿基粉体,其为水和杂质含量较高的拟薄水铝石,价格低廉,有利于降低生产成本。拟薄水铝石湿基粉体本身为单介孔原料,Al(OH)3含量约为48%,经后续中和改性等处理后,能够形成双介孔结构,得到高纯度双介孔氢氧化铝粉体,Al(OH)3含量可达95%以上。
在本发明中,所述拟薄水铝石与水的质量比优选为1:(2.5~3.5),更优选为1:3。本发明对于拟薄水铝石与水的混合以及打浆的具体操作没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的操作即可。
在本发明中,所述碱性试剂优选为氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠溶液的浓度优选为5~30wt%,优选为5~15wt%。在本发明中,所述氢氧化钠溶液与打浆后所得浆料的质量比优选为(50~60):200,更优选为55:200。在本发明中,采用上述碱性试剂主要是对浆料中Al(OH)3进行充分溶解,有利于提高后续所得双介孔氢氧化铝粉体的比表面积以及改善其孔道结构。
得到溶解浆液后,本发明采用酸性试剂对所述溶解浆液进行中和,至所得体系pH值为6.5~7.5,之后依次进行老化、固液分离、固体干燥和焙烧,得到双介孔氢氧化铝粉体。在本发明中,所述酸性试剂优选为硝酸,所述硝酸的浓度优选为5~15wt%,更优选为10wt%;所述硝酸的用量以将体系pH值控制在6.5~7.5为宜。在本发明中,拟薄水铝石与水混合后打浆所得浆料经碱性试剂溶解后再经酸性试剂中和,即对拟薄水铝石进行中和改性,能够使所得双介孔氢氧化铝粉体具有稳定的孔道结构,以其作为载体负载金属盐活性组分,能够有效提高其与金属盐活性组分的结合能力,保证最终所得脱氯脱氧催化剂具有优异的脱氯和脱氧性能。
将体系pH值调整为6.5~7.5后,本发明对其依次进行老化、固液分离、固体干燥和焙烧,得到双介孔氢氧化铝粉体。在本发明中,所述老化的温度优选为75~85℃,更优选为80℃;时间优选为1.5~2.5h,更优选为2h。
本发明优选将老化后体系降温至35~40℃,然后再进行固液分离、固体干燥和焙烧。在本发明中,所述固液分离的方式优选为板框压滤;所述固体干燥的温度优选为90~110℃,更优选为100℃;时间优选为1.5~2.5h,更优选为2h。在本发明中,所述焙烧优选在空气条件下进行;所述焙烧的温度优选为350~450℃,更优选为400℃;时间优选为2~4h,更优选为3h。本发明通过焙烧最终得到具有双介孔结构的氢氧化铝粉体,同时可以去除一些可以分解的杂质,提高产物纯度。完成所述焙烧后,本发明优选将所得产物经过粉碎机破碎,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体;本发明对于所述破碎没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的操作即可。在本发明中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的比表面积优选为150~500m2/g,更优选为300~450m2/g,双介孔孔道的尺寸优选分别为3~15nm和20~45nm,更优选分别为3~11nm和20~35nm。
得到双介孔氢氧化铝粉体后,本发明以所述双介孔氢氧化铝粉体为载体负载金属盐活性组分,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体。在本发明中,负载所述金属盐活性组分的方式优选为将双介孔氢氧化铝粉体浸渍于金属盐活性组分的溶液中,之后进行固液分离和固体干燥;在本发明中,所述金属盐活性组分的溶液的浓度优选为8~12wt%,更优选为10wt%;溶剂优选为水,所述金属盐活性组分具体为钾盐、铜盐和镍盐中的至少一种,所述钾盐具体可以为高锰酸钾,铜盐具体可以为碱式碳酸铜,镍盐具体可以为硝酸镍。本发明对于所述浸渍的具体操作没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的操作即可,其中,所述金属盐活性组分的溶液的用量以能够保证将双介孔氢氧化铝粉体充分浸渍即可。在本发明中,所述固液分离的方式优选为过滤;所述固体干燥的温度优选为100~120℃,更优选为110℃。在本发明中,以金属盐活性组分中所含金属元素的质量计,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中金属盐活性组分的含量优选为5~10wt%。在本发明中,双介孔氢氧化铝复合金属粉中金属盐活性组分能够提高脱氯脱氧精度,有利于使最终所得脱氯脱氧催化剂具有优异的脱氯和脱氧性能,同时双介孔氢氧化铝复合金属粉体保留有双介孔氢氧化铝粉体的双介孔结构,有效提高了金属盐活性组分与双介孔氢氧化铝粉体之间的结合能力,进而提高了产品的脱氯和脱氧性能。
在本发明中,以所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的质量份数为基准,所述脱氯脱氧催化剂的制备原料包括钙基粉体15~25份,优选为18~22份。在本发明中,所述钙基粉体优选包括碳酸钙、氢氧化钙、醋酸钙和草酸钙中一种或几种,更优选为碳酸钙或氢氧化钙。在本发明中,所述钙基粉体能够与其它组分起到协同作用,有利于进一步提高所得脱氯脱氧催化剂的脱氯能力。
在本发明中,以所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的质量份数为基准,所述脱氯脱氧催化剂的制备原料包括锌基粉体5~8份,优选为6~7份。在本发明中,所述锌基粉体优选包括活性氧化锌、碳酸锌和草酸锌中一种或几种,更优选为活性氧化锌或碳酸锌。在本发明中,所述锌基粉体能够与其它组分起到协同作用,有利于进一步提高所得脱氯脱氧催化剂的脱氧能力。
在本发明中,以所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的质量份数为基准,所述脱氯脱氧催化剂的制备原料包括造孔剂2~3份,优选为1.8~2.2份。在本发明中,所述造孔剂优选包括膨润土、水泥、凹凸棒土和高岭土中的一种或几种,更优选为水泥。在本发明中,所述造孔剂能够进一步改善孔道结构,有利于降低氯氧脱除过程中内扩散阻力。
在本发明中,以所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的质量份数为基准,所述脱氯脱氧催化剂的制备原料包括粘结剂12~20份,优选为15~17份。在本发明中,所述粘结剂优选包括羧甲基纤维素、铝溶胶、硅溶胶和水中的一种或几种,更优选为羧甲基纤维素(CMC)。
在本发明中,所述脱氯脱氧催化剂的粒度优选为5~12目,该粒度的脱氯脱氧催化剂在实际使用过程中,能够避免装填密度过高,有利于降低气体在催化剂空隙直接通过的阻力,进而有效降低床层压差。
本发明提供了上述技术方案所述脱氯脱氧催化剂的制备方法,包括以下步骤:
将双介孔氢氧化铝复合金属粉体、钙基粉体、锌基粉体、造孔剂和粘结剂进行混捏挤条成型,之后依次进行干燥和焙烧,得到脱氯脱氧催化剂。
本发明对于所述混捏挤条成型没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方法即可;在本发明中,所述混捏挤条成型过程中挤条成型时所用模具的规格优选为Φ4mm。本发明优选将各制备原料进行干混,之后加水进行湿混,最后将所得湿混物料至于模具中进行挤条成型;本发明对于湿混时水的加入量没有特殊限定,根据实际需要添加即可。在本发明中,所述干燥的温度优选为90~110℃,更优选为100℃;时间优选为1.5~2.5h,更优选为2h。在本发明中,所述焙烧的温度优选高于脱氯脱氧催化剂的使用温度,以避免脱氯脱氧催化剂在使用过程中由于高温条件可能产生的杂质分解影响其使用效果,具体的,脱氯脱氧催化剂的使用温度优选为250~350℃,更优选为250~300℃,所述焙烧的温度优选为300~600℃,更优选为300~400℃;所述焙烧的时间优选为2~4h,更优选为3h;所述焙烧优选在空气条件下进行。本发明通过焙烧有利于提高脱氯脱氧催化剂的稳定性,使其具有更好的孔道结构,保证具有较好的脱氯脱氧效果;同时可以去除一些可以分解的杂质,提高产物纯度。
本发明提供了上述技术方案所述脱氯脱氧催化剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的脱氯脱氧催化剂在煤化工生产领域中的应用。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)称取500g拟薄水铝石湿基粉体(中国铝业有限公司)与1500g纯水混合后打浆,之后加入550g浓度为5wt%的氢氧化钠溶液,搅拌条件下充分溶解,得到溶解浆液;
(2)向所述溶解浆液中加入浓度为10wt%的硝酸进行中和,至体系pH值在6.5~7.5,之后加热至80℃进行老化2h,老化结束后降温至40℃,通过板框压滤得到滤饼;
(3)将所述滤饼先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于400℃焙烧3h,再经过粉碎机破碎,得到双介孔氢氧化铝粉体;将所述双介孔氢氧化铝粉体完全浸渍于浓度为10wt%的高锰酸钾溶液中,之后经过滤和110℃条件下干燥,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体;其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中钾的含量为5wt%,比表面积为370m2/g,双介孔孔道的尺寸分别为3~6nm和20~24nm;
(4)将300g双介孔氢氧化铝复合金属粉体、200g氢氧化钙、60g活性氧化锌(购自杭州广恒锌业有限公司)、25g水泥和160g羧甲基纤维素(CMC)进行混捏挤条成型(所用模具规格为Φ4mm),得到成型物料;将所述成型物料先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于300℃焙烧3h,得到脱氯脱氧催化剂,粒度为5~12目,记为样品1#。
实施例2
(1)称取500g拟薄水铝石湿基粉体(中国铝业有限公司)与1500g纯水混合后打浆,之后加入550g浓度为10wt%的氢氧化钠溶液,搅拌条件下充分溶解,得到溶解浆液;
(2)向所述溶解浆液中加入浓度为10wt%的硝酸进行中和,至体系pH值在6.5~7.5,之后加热至80℃进行老化2h,老化结束后降温至40℃,通过板框压滤得到滤饼;
(3)将所述滤饼先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于400℃焙烧3h,再经过粉碎机破碎,得到双介孔氢氧化铝粉体;将所述双介孔氢氧化铝粉体完全浸渍于浓度为10wt%的硝酸镍溶液中,之后经过滤和110℃条件下干燥,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体;其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中镍的含量为7wt%,比表面积为350m2/g,双介孔孔道的尺寸分别为4~7nm和22~27nm;
(4)将300g双介孔氢氧化铝复合金属粉体、200g氢氧化钙、70g碳酸锌、25g水泥和160g羧甲基纤维素(CMC)进行混捏挤条成型(所用模具规格为Φ4mm),得到成型物料;将所述成型物料先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于300℃焙烧3h,得到脱氯脱氧催化剂,粒度为5~12目,记为样品2#。
实施例3
(1)称取500g拟薄水铝石湿基粉体(中国铝业有限公司)与1500g纯水混合后打浆,之后加入550g浓度为15wt%的氢氧化钠溶液,搅拌条件下充分溶解,得到溶解浆液;
(2)向所述溶解浆液中加入浓度为10wt%的硝酸进行中和,至体系pH值在6.5~7.5,之后加热至80℃进行老化2h,老化结束后降温至40℃,通过板框压滤得到滤饼;
(3)将所述滤饼先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于400℃焙烧3h,再经过粉碎机破碎,得到双介孔氢氧化铝粉体;将所述双介孔氢氧化铝粉体完全浸渍于浓度为10wt%的碱式碳酸铜溶液中,之后经过滤和110℃条件下干燥,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体;其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中铜的含量为7wt%,比表面积为410m2/g,双介孔孔道的尺寸分别为4~9nm和23~28nm;
(4)将300g双介孔氢氧化铝复合金属粉体、200g碳酸钙、60g活性氧化锌(购自杭州广恒锌业有限公司)、25g水泥和160g羧甲基纤维素(CMC)进行混捏挤条成型(所用模具规格为Φ4mm),得到成型物料;将所述成型物料先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于300℃焙烧3h,得到脱氯脱氧催化剂,粒度为5~12目,记为样品3#。
实施例4
(1)称取500g拟薄水铝石湿基粉体(型号或商家信息)与1500g纯水混合后打浆,之后加入550g浓度为15wt%的氢氧化钠溶液,搅拌条件下充分溶解,得到溶解浆液;
(2)向所述溶解浆液中加入浓度为10wt%的硝酸进行中和,至体系pH值在6.5~7.5,之后加热至80℃进行老化2h,老化结束后降温至40℃,通过板框压滤得到滤饼;
(3)将所述滤饼先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于400℃焙烧3h,再经过粉碎机破碎,得到双介孔氢氧化铝粉体;将所述双介孔氢氧化铝粉体完全浸渍于浓度为10wt%的高锰酸钾溶液中,之后经过滤和110℃条件下干燥,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体;其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中钾的含量为7wt%,比表面积为430m2/g,双介孔孔道的尺寸分别为4~11nm和24~30nm;
(4)将300g双介孔氢氧化铝复合金属粉体、200g氢氧化钙、60g活性氧化锌(购自杭州广恒锌业有限公司)、25g水泥和160g羧甲基纤维素(CMC)进行混捏挤条成型(所用模具规格为Φ4mm),得到成型物料;将所述成型物料先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于300℃焙烧3h,得到脱氯脱氧催化剂,粒度为5~12目,记为样品4#。
实施例5
(1)称取500g拟薄水铝石湿基粉体(型号或商家信息)与1500g纯水混合后打浆,之后加入550g浓度为10wt%的氢氧化钠溶液,搅拌条件下充分溶解,得到溶解浆液;
(2)向所述溶解浆液中加入浓度为10wt%的硝酸进行中和,至体系pH值在6.5~7.5,之后加热至80℃进行老化2h,老化结束后降温至40℃,通过板框压滤得到滤饼;
(3)将所述滤饼先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于400℃焙烧3h,再经过粉碎机破碎,得到双介孔氢氧化铝粉体;将所述双介孔氢氧化铝粉体完全浸渍于浓度为10wt%的高锰酸钾溶液中,之后经过滤和110℃条件下干燥,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体;其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中钾的含量为8wt%,比表面积为395m2/g,双介孔孔道的尺寸分别为3~9nm和21~28nm;
(4)将300g双介孔氢氧化铝复合金属粉体、200g氢氧化钙、70g碳酸锌、25g水泥和160g羧甲基纤维素(CMC)进行混捏挤条成型(所用模具规格为Φ4mm),得到成型物料;将所述成型物料先在100℃条件下干燥2h,然后在空气条件下于300℃焙烧3h,得到脱氯脱氧催化剂,粒度为5~12目,记为样品5#。
采用图1所示结构的装置对实施例1~5制备的脱氯脱氧催化剂行气相脱氯脱氧评价,具体如下:
氧气瓶1中的氧气经浮子流量计2进入氯化氢发生器3中,随后与氯化氢发生器3中产生的氯化氢一同进入反应装置4中,反应装置4中盛放有脱氯脱氧催化剂,氧气与氯化氢通过反应装置4后进入显色管5进行脱除精度控制,之后进入湿式流量计6进行气体处理量的计量,最后经尾气吸收管7吸收氯化氢后排放;其中,测试条件具体包括:脱氯脱氧催化剂的粒度为5~12目,装剂量15mL,空速3000h-1、温度为260℃、常压、高径比为4、氯化氢浓度为4000~7000ppm、氧气浓度为2000~4000ppm。
测试结果见表1。
表1实施例1~5制备的脱氯脱氧催化剂的气相脱氯脱氧评价结果
样品来源 氯容(%) 脱氯效率(%) 氧容(%) 脱氧效率(%)
实施例1 17 99.2 14 98.5
实施例2 19 99.0 12 98.5
实施例3 21 99.3 11 98.7
实施例4 18 99.5 13 99.0
实施例5 22 99.6 16 99.1
由表1可知,本发明提供的脱氯脱氧催化剂具有优异的脱氯脱氧性能,氯容可达22%,脱氯效率为99.0%以上;氧容可达16%,脱氧效率为98.5%以上,能够应用于煤化工生产领域中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种脱氯脱氧催化剂,其特征在于,包括以下质量份数的制备原料:
双介孔氢氧化铝复合金属粉体25~35份;
钙基粉体15~25份;
锌基粉体5~8份;
造孔剂2~3份;
粘结剂12~20份;
其中,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体由拟薄水铝石依次经中和改性和负载金属盐活性组分制备得到,所述金属盐活性组分中所含金属元素包括钾、铜和镍中的至少一种;
所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的制备方法,包括以下步骤:
将拟薄水铝石与水混合后打浆,将所得浆料溶解于碱性试剂中,得到溶解浆液;
采用酸性试剂对所述溶解浆液进行中和,至所得体系pH值为6.5~7.5,之后依次进行老化、固液分离、固体干燥和焙烧,得到双介孔氢氧化铝粉体;
将所述双介孔氢氧化铝粉体浸渍于金属盐活性组分的溶液中,之后进行固液分离和固体干燥,得到双介孔氢氧化铝复合金属粉体。
2.根据权利要求1所述的脱氯脱氧催化剂,其特征在于,所述焙烧在空气条件下进行,所述焙烧的温度为350~450℃,时间为2~4h。
3.根据权利要求1所述的脱氯脱氧催化剂,其特征在于,以金属盐活性组分中所含金属元素的质量计,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体中金属盐活性组分的含量为5~10wt%。
4.根据权利要求1~3任一项所述的脱氯脱氧催化剂,其特征在于,所述双介孔氢氧化铝复合金属粉体的比表面积为150~500m2/g,双介孔孔道的尺寸分别为3~15nm和20~45nm。
5.根据权利要求1所述的脱氯脱氧催化剂,其特征在于,所述钙基粉体包括碳酸钙、氢氧化钙、醋酸钙和草酸钙中一种或几种;
所述锌基粉体包括活性氧化锌、碳酸锌和草酸锌中一种或几种;
所述造孔剂包括膨润土、水泥、凹凸棒土和高岭土中的一种或几种;
所述粘结剂包括羧甲基纤维素、铝溶胶、硅溶胶和水中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的脱氯脱氧催化剂,其特征在于,所述脱氯脱氧催化剂的粒度为5~12目。
7.权利要求1~6任一项所述脱氯脱氧催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将双介孔氢氧化铝复合金属粉体、钙基粉体、锌基粉体、造孔剂和粘结剂进行混捏挤条成型,之后依次进行干燥和焙烧,得到脱氯脱氧催化剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述焙烧在空气条件下进行,所述焙烧的温度为300~600℃,时间为2~4h。
9.权利要求1~6任一项所述脱氯脱氧催化剂或权利要求7或8所述制备方法制备得到的脱氯脱氧催化剂在煤化工生产领域中的应用。
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