[发明专利]一种含盐废水催化剂及利用其催化煤气化反应的方法

说明书

本公开涉及一种含盐废水催化剂及利用其催化煤气化反应的方法，所述含盐废水催化剂的pH值≥7，且所述含盐废水催化剂中含有Cl^‑和Na⁺，Cl^‑和Na⁺的摩尔比Cl^‑/Na⁺＜0.5。本公开提供的含盐废水催化剂具有较优的催化活性，不仅能够有效的催化煤气化反应，提高碳转化率，还能解决含盐废水的处理难题，实现资源化利用。

技术领域

本公开涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种含盐废水催化剂及利用其催化煤气化反应的方法。

背景技术

煤催化气化制甲烷是最有效的气化工艺之一，催化剂可同步催化碳水反应，水煤气变换以及一氧化碳加氢甲烷化反应，实现吸放热耦合，大幅提高系统能效。碱金属钾、钠催化剂性能最佳，但其成本较高，需要对气化灰渣中的催化剂进行回收循环利用。

为了降低催化剂成本，简化催化剂回收工段流程，需要研发低成本，回收简单或不用回收的催化剂体系。工业废碱液中含有大量的碱金属成分，利用工业废碱液作为煤气化低成本免回收催化剂，不仅能有效催化煤气化反应，还能解决工业废碱液对环境的污染，实现资源化利用。在工业零排放环节中最关键的一个环节是对高盐废水的处理，由于工业废水脱盐流程中会排出大量的浓盐水，其中含有大量的无机盐，主要以Cl^-，SO₄^2-，Na⁺为主，同时可能含大量有机质，成为制约工厂环保问题的一大难题。

将化工行业、矿井、电厂以及钢厂的高盐废水作为催化剂应用于煤催化气化工艺，不仅可以大幅提高煤气化活性，还能为企业的浓盐废水排放问题提供了良好的应用途径。高盐废水的组成因行业、原水性质、工厂废水工艺流程不同，并不是所有的废水均具有优异的催化效果，有些废水无法直接应用于煤催化气化工艺，需要进行处理达到催化活性要求。

因此，想要提供一种具有较好的催化效果的，且对废水处理工艺简单的含盐废水催化剂。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种含盐废水催化剂及利用其催化煤气化的方法。本公开提供的含盐废水催化剂具有较优的催化活性，不仅能够有效的催化煤气化反应，提高碳转化率，还能解决含盐废水的处理难题，实现资源化利用。

第一方面，本公开提供了一种含盐废水催化剂，所述含盐废水催化剂的pH值≥7，且所述含盐废水催化剂中含有Cl^-和Na⁺，Cl^-和Na⁺的摩尔比Cl^-/Na⁺＜0.5。

所述pH值可以是7.5、8、9、10、11等，所述Cl^-/Na⁺的摩尔比可以是0.45、0.4、0.35、0.3、0.2等。

本公开所述含盐废水指的是化工、矿井、电厂以及钢厂等各行业废水处理工段产生的含盐废水。

含盐废水中包括Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-等大量的无机盐离子和有机物，对于含盐废水而言，其中的K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-、SO₄^2-等无机盐离子以及有机物均对煤气化反应具有促进作用，因此，其含量本公开不做任何限定；而其中包括的固体不溶物只要不影响溶液输送和催化剂负载，对含量也不需要限定。