[发明专利]一种用于冶金烧结烟气脱硫脱硝的催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于冶金烧结烟气脱硫脱硝的催化剂及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：1)将洁净的秸秆粉碎，经酸洗、干燥后，再进行第一次煅烧处理，得多孔的秸秆活性炭；2)将氧化钙与所述秸秆活性炭混合于NaOH溶液中，进行水合反应，过滤干燥，得掺杂氧化钙的活性炭；3)将所述掺杂氧化钙的活性炭浸泡在铜盐溶液中，过滤干燥后，再进行第二次煅烧处理，得所述催化剂。本发明制得的催化剂对SO₂和NO具有较高的同时去除的效率，且本发明制得的催化剂通过简易的再生方法可反复利用，去除效率持久。

技术领域

本发明属于烟气污染治理技术领域，尤其涉及一种用于烧结烟气同时脱硫脱硝活性炭的催化剂的制备方法

背景技术

燃煤锅炉和冶金烧结行业排放烟气中含有二氧化硫和氮氧化物等污染物，是造成酸雨和光化学烟雾的主要根源，这些污染物会对环境和人们的身体健康产生危害，必须采取有效措施控制其排放。随着环保要求的日益严格，深度脱硫脱硝是必然趋势，多部门对燃煤锅炉和烧结烟气提出了新的要求，要求有些地方执行大气污染物特别排放限值(二氧化硫和氮氧化物分别控制在35、50mg/m 3)。火电厂燃煤锅炉可以通过SNCR和SCR再结合湿法脱硫可以实现二氧化硫、氮氧化物的超低排放。但是，烧结烟气由于烟气温度低，波动较大，传统的治理方法很难实现，且分部实现的代价较高。而“鼓励采用活性炭(焦)等多污染协同处置技术”的关键之一是制备性能可靠污染物脱除效率较高的活性炭(焦)。

目前脱硫脱硝活性炭(焦)的催化活性组分主要采用的是稀土金属钒，金属铈或镧与铈双组份，虽然具有较高的脱硝效率，但是，稀土金属成本较高，脱硫效率一般。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于冶金烧结烟气脱硫脱硝的催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)将洁净的秸秆粉碎，经酸洗、干燥后，再进行第一次煅烧处理，得多孔的秸秆活性炭；

2)将氧化钙与所述秸秆活性炭混合于NaOH溶液中，进行水合反应，过滤干燥，得掺杂氧化钙的活性炭；

3)将所述掺杂氧化钙的活性炭浸泡在铜盐溶液中，过滤干燥后，再进行第二次煅烧处理，得所述催化剂。

本发明采用富含二氧化硅的多孔秸秆活性炭负载Cu掺杂CaO，负载氧化钙能促进二氧化硫的吸收，同时可适当促进生成的硫酸铜在还原性气体的作用下对NO的催化还原作用，以达到低成本高效率协同脱除二氧化硫和氮氧化物的作用。

其中，优选所述秸秆粉碎至粒径的目数不大于80目。

尤其是，本发明所制得的催化剂可进行低温脱硫脱硝处理，在反应温度为140～200℃的工业排放中，脱除效果更佳。特别适合工艺温度区域不适合SCR，比如钢铁，冶金，焦化等行业。

本发明进一步提出的，步骤1)中，所述酸洗具体为：将秸秆浸泡至浓度为2.5～3.5％的盐酸溶液中2～4小时；

优选地，将所述酸洗后秸秆进行水洗。

所述第一次煅烧的温度为550～700℃，时间为1.5～3h。

本发明进一步提出的，步骤2)中，所述秸秆活性炭与氧化钙的重量比为1:1.2～1.8，优选为1:1.4～1.6，最优选为1:1.5。

所述NaOH溶液的浓度为0.2～0.8mol/L。本发明采用NaOH溶液进行处理，其中强碱中的钠离子会与活性炭中的硅酸盐以及钙，形成化合物，进一步促进脱硫脱硝的效率。优选的，所述NaOH溶液的浓度为0.4～0.6mol/L。该浓度下的NaOH溶液与所述水合反应的时间相对应，有效保证水合的效果。

所述水合反应的温度为60～80℃；

所述水合反应的时间为16～20h。