[发明专利]转炉放散煤气自持催化燃烧蜂窝陶瓷催化剂、制备方法

说明书

本发明实施例涉及一种转炉放散煤气自持催化燃烧蜂窝陶瓷催化剂、制备方法，所述催化剂包括：蜂窝陶瓷、涂层浆料、活性组分。该催化剂机械强度高、成本低廉、催化剂涂层与本体和活性物种粘结性能高，不易脱落、活性物种涂覆均匀，有利于实现规模化工业催化剂生产与实际应用。

技术领域

本发明实施例涉及催化剂材料制备及污染物控制的技术领域，尤其涉及一种转炉放散煤气自持催化燃烧蜂窝陶瓷催化剂、制备方法。

背景技术

转炉炼钢工艺过程中会产生大量的转炉煤气，符合煤气回收标准的进入煤气柜收集利用，而不符合回收标准(CO％35％且O2％2％)的转炉放散煤气(80-150℃)通常通过放散塔进行直燃排放，造成严重的能源浪费和环境污染。而催化燃烧技术是实现转炉放散煤气余热利用和低温高效转化的有效技术。工业催化剂最具应用前景的就是蜂窝式催化剂，而蜂窝陶瓷催化剂的制备及应用更是重中之重。

相关技术中，蜂窝陶瓷催化剂制备过程所使用的涂层浆料主要成分为氧化铝，同时研究掺杂不同其他组份，如表面活性剂、粘结剂及活性组分之间的比例，来得到高活性、耐久性长的蜂窝陶瓷催化剂。

目前制备蜂窝陶瓷催化剂仍需克服制备工艺繁琐复杂、制备成本高、运行一段时间后活性粉末易于从载体表面脱落，造成催化活性的降低、长时间运行催化剂活性降低、活性粉末在载体表面涂覆不均匀等难题，不利于催化反应的正常有效进行。同时，应用于转炉放散煤气(80-150℃)的工业蜂窝陶瓷催化剂更是鲜见报道。因此，急需开发一种转炉放散煤气自持催化燃烧蜂窝陶瓷催化剂及其制备方法。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术中的技术问题，本发明实施例提供了一种转炉放散煤气自持催化燃烧蜂窝陶瓷催化剂、制备方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种转炉放散煤气自持催化燃烧蜂窝陶瓷催化剂，所述催化剂包括：蜂窝陶瓷、涂层浆料、活性组分。

在一个可能的实施方式中，所述蜂窝陶瓷形状为圆柱体。

在一个可能的实施方式中，所述蜂窝陶瓷尺寸：直径25-300mm、长度100-500mm。

在一个可能的实施方式中，所述涂层浆料由Al2O3、PEG20000、硝酸、丙三醇与去离子水构成。

在一个可能的实施方式中，所述丙三醇与去离子水质量比为0.5:10-0.5:25之间。

在一个可能的实施方式中，所述活性组分，至少包括下述金属之一：Cu、Mn、Ce。

第二方面，本发明实施例提供了一种转炉放散煤气自持催化燃烧蜂窝陶瓷催化剂的制备方法，所述方法包括：

将蜂窝陶瓷置于携带预处理液体的超声器中，在第一预设温度范围内进行超声处理，经过超声处理后在第二预设温度范围内进行干燥处理；

制备涂层浆料，将经过干燥处理后的蜂窝陶瓷反复浸入所述涂层浆料，吹扫蜂窝陶瓷表面以及内部多余的涂层浆料，再次进行干燥处理，进行焙烧得到蜂窝陶瓷涂层；

将活性组分溶于去离子水或乙醇溶液中，将所述蜂窝陶瓷涂层反复浸泡在去离子水或乙醇溶液中，再次进行干燥处理，进行焙烧得到蜂窝陶瓷催化剂。

在一个可能的实施方式中，所述涂层浆料由Al2O3、PEG20000、硝酸、丙三醇与去离子水构成，所述丙三醇与去离子水质量比为0.5:10-0.5:25之间。

在一个可能的实施方式中，所述活性组分，至少包括下述金属之一：Cu、Mn、Ce。

在一个可能的实施方式中，所述制备涂层浆料，包括：

将所述丙三醇与去离子水混合搅拌均匀，再将Al2O3与PEG20000加入到所述丙三醇与去离子水组成的溶液中，并加入硝酸进行滴定，使溶液PH范围为2-4。