本发明专利技术公开了一种基于冶金焦丁吸附剂的低温SCR催化剂在烧结烟气中脱除NOx的方法，1)将焦炭次品破碎筛分后得到冶金焦丁。2)用清水清洗冶金焦丁，沥干后放入干燥箱120℃恒温干燥2h。3)干燥后的冶金焦丁进行高温水蒸气活化。4)选取V2O5为低温SCR催化剂的活性组分。将偏钒酸铵溶液作为V2O5的前驱体，通过浸渍工艺，将冶金焦丁分别浸入V2O5浓度为6％和10％溶液各16h，获得冶金焦丁基低温SCR脱硝催化剂。5)取出样品放入鼓风干燥箱中干燥3h，然后放入电阻炉中，在氮气气氛中，600℃条件下煅烧2h使偏钒酸铵充分分解得到负载V2O5的改性冶金焦丁催化剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及大气环境保护领域中的冶金工业烟气处理范畴，具体是一种低溫SCR 催化剂在烧结烟气中脱除NOx的方法。
技术介绍
冶金行业排放的废气中不仅含有硫氧化物、二嗯英等物质，还含有大量的氮氧化 物(M)x)，它会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等环境问题，是一种公认的大气污染物。 在我国，钢铁冶金企业每年排放的NOx总量约为100万吨（其中48%来自烧结厂）。而我国大 部分钢铁冶金企业的烧结厂至今尚未采取有效的NOx治理措施。因此，烧结烟气脱硝是钢铁 企业环境治理的重中之重。 烧结烟气中氮氧化物脱除所采用的炭基材料吸附法，是最具前景的方法之一。其 中使用较多的炭材料有活性碳、活性焦、活性半焦等。活性炭和活性焦具有大的比表面积、 良好的孔结构，同时有负载性能和还原性能，所W既可W作为催化体系的载体，又可作为还 原剂参与反应。但活性炭/焦强度低，在吸附、再生、往返使用中损耗大，且价格昂贵。活性半 焦作为固相催化剂，吸附效果明显，但其脱硝稳定性较差，再生次数少。 现有技术中将活性炭和活性焦引入催化体系，既发挥了金属元素催化还原NOx的 作用，同时又表现出很好的脱硫能力。但其原料本身强度较低，循环应用过程中损耗大，且 活性焦需专口制备，容易造成二次污染，成本较高。 还有一些现有技术，脱硝剂采用纳米粒子与活性半焦复合而成，所采用的纳米粒 子为Ce02、Mn02或化203中的一种或多种。纳米粒子的加入增强了催化剂对二氧化硫和一氧 化氮的催化作用，提高了脱硝剂脱硫脱硝效果。但其纳米粒子不能循环使用，且制备困难， 成本昂贵，再生后活性半焦催化剂的脱硝率下降明显。据相关学者测定，活性半焦水洗再生 后，其NO脱除率仅恢复到新鲜催化剂的45.9 %，说明活性半焦脱硝稳定性差。 综上所述，目前使用的烧结烟气脱硝催化剂，有的成本偏高，有的稳定性差，可循 环次数少，都难W在烧结烟气脱硝中大规模推广。因此制备一种经济实用、效果稳定的脱硝 催化剂是非常迫切和必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中，烧结烟气脱硝催化剂成本偏高、稳定性差、可循 环次数少并且难W在烧结烟气脱硝中大规模推广等问题。[000引为实现本专利技术目的而采用的技术方案是运样的，一种低溫SCR催化剂在烧结烟气 中脱除NOx的方法，其特征在于，包括W下步骤： 1)将焦化厂生产冶金焦过程中的焦炭次品，破碎筛分后得到粒径为3~5mm的冶金 焦下； 2)用清水将步骤1)中得到的冶金焦下进行清洗，渐干，将渐干的冶金焦下放入干 燥箱中进行恒溫干燥，溫度为120°C，时间为化； 3)将步骤2)中得到的干燥后的冶金焦下置于电阻炉中，进行高溫加热，加热溫度 为800°C，加热时间为化，加热过程中通入氮气和水蒸气的混合气； 4)将草酸和偏饥酸锭按1: 2的质量比配置成溶液A和溶液B，若将溶液A加热至800 °C，溶液A中的偏饥酸锭完全分解为V2化，所述V2化的浓度为6% ;若将溶液B加热至800°C，溶 液B中的偏饥酸锭完全分解为V2化，所述V2化的浓度为10 % ; 将焦下置于溶液A中加热至800°C，焦下置于溶液A中浸溃16h;所述焦下与溶液A的 质量比为1:20; 将经过浸溃的焦下置于溶液B中浸溃16h后，得到冶金焦下基低溫SCR脱硝催化剂； 所述浸溃过程处于干燥阴凉处;所述焦下与溶液B的质量比为1:20;[001引5)将步骤4)中得到的冶金焦T基低溫SCR脱硝催化剂，放入鼓风干燥箱中在100°C 条件下干燥化，将干燥后的催化剂置于电阻炉中进行般烧，般烧溫度为60(TC，般烧时间为 2h，所述般烧过程处于氮气气氛中。 值得说明的是，所述步骤4)选用草酸和偏饥酸锭1:2配比成溶液。 负载偏饥酸锭的冶金焦下在通入混合气的加热过程中的过程中，偏饥酸锭分解为 V2化从而得到负载V2化的冶金焦下催化剂。分解溫度约为420°C，加热溫度800°C可W充分 保证分解完成。所述反应方程式如下所示。[001 引 本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，本专利技术具有W下优点： 1)本技术所采用的冶金焦下为焦化厂炼焦的次品，不能直接用于高炉生产，其成 本只有活性炭的十分之一，钢厂若将其用于烧结烟气脱硝，自产自销，不仅解决了活性炭的 购买、运输，仓储等一系列问题，而且做到了对冶金焦下的回收利用，具有较高的经济效益。 2)该催化剂生产工艺简单，具有较好的低溫催化活性和良好的机械强度。在烧结 烟气脱硝试验中具有45% W上的脱硝效率(相比较，活性炭的脱硝效率仅为33%左右），并 且该催化剂具有持续稳定的脱硝能力，此外，该催化剂在应用过程中磨损消耗率远低于活 性炭，因此具有良好的应用前景。【附图说明】 图1为本专利技术所述烧结烟气催化剂生产的工艺流程图。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅 限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯 用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。 实施例1: 本实施例通过在钢铁公司1的烧结厂进行工业试验得到。该钢厂烧结机面积为 450m2，采用图1所示工艺流程，包括W下步骤： 1)将焦化厂生产冶金焦过程中的焦炭次品，破碎筛分后得到粒径为3~5mm的冶金 焦下； 2)用清水将步骤1)中得到的冶金焦下进行清洗，渐干，将渐干的冶金焦下放入干 燥箱中进行恒溫干燥，溫度为120°C，时间为化； 3)将步骤2)中得到的干燥后的冶金焦下置于电阻炉中，进行高溫加热，加热溫度 为800°C，加热时间为化，加热过程中通入氮气和水蒸气的混合气； 4)将草酸和偏饥酸锭按1: 2的质量比配置成溶液A和溶液B，若将溶液A加热至800 °C，溶液A中的偏饥酸锭完全分解为V2化，所述V2化的浓度为6% ;若将溶液B加热至800°C，溶 液B中的偏饥酸锭完全分解为V2化，所述V2化的浓度为10 % ; 将焦下置于溶液A中加热至800°C，焦下置于溶液A中浸溃16h;所述焦下与溶液A的 质量比为1:20; 将经过浸溃的焦下置于溶液B中浸溃16h后，得到冶金焦下基低溫SCR脱硝催化剂； 所述浸溃过程处于干燥阴凉处;所述焦下与溶液B的质量比为1:20; 5)将步骤4)中得到的冶金焦下基低溫SCR脱硝催化剂，放入鼓风干燥箱中在100°C 条件下干燥化，将干燥后的催化剂置于电阻炉中进行般烧，般烧溫度为60(TC，般烧时间为 2h，所述般烧过程处于氮气气氛中。 上述步骤制得的冶金焦下基低溫SCR脱硝催化剂a、b。将催化剂运用于该厂烧结工 序进行烟气脱硝性能测试，结果显示催化剂a脱硝率达到47%，催化剂b脱硝率达到51 %。催 化剂a、b的消耗量分别为18UA和183t/h，低于活性炭用于450m2烧结机烟气脱硝的消耗量 205t/h，脱硝后烧结烟气中氮氧化物含量均达到钢铁烧结机烟气排放标准。 实施例2: 本实施例通过在钢铁公司2的烧结厂进行工业试验得到。该钢厂烧结机面积为 360m2，采用图1所示工艺流程，包括W下步骤： 1)将焦化厂生产冶金焦过程中的焦炭次品，破碎筛分后得到粒径为3~5mm的冶金 焦下； 2)用清水将步骤1)中得到的冶金焦下进行清洗，渐干，将渐干的冶金焦下放入干 燥箱中进行恒当前第1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低温SCR催化剂在烧结烟气中脱除NOx的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将焦化厂生产冶金焦过程中的焦炭次品，破碎筛分后得到粒径为3～5mm的冶金焦丁；2)用清水将步骤1)中得到的冶金焦丁进行清洗，沥干，将沥干的冶金焦丁放入干燥箱中进行恒温干燥，温度为120℃，时间为2h；3)将步骤2)中得到的干燥后的冶金焦丁置于电阻炉中，进行高温加热，加热温度为800℃，加热时间为6h，加热过程中通入氮气和水蒸气的混合气；4)将草酸和偏钒酸铵按1:2的质量比配置成溶液A和溶液B，若将溶液A加热至800℃，溶液A中的偏钒酸铵完全分解为V2O5，所述V2O5的浓度为6％；若将溶液B加热至800℃，溶液B中的偏钒酸铵完全分解为V2O5，所述V2O5的浓度为10％；将焦丁置于溶液A中加热至800℃，焦丁置于溶液A中浸渍16h；所述焦丁与溶液A的质量比为1︰20；将经过浸渍的焦丁置于溶液B中浸渍16h后，得到冶金焦丁基低温SCR脱硝催化剂；所述浸渍过程处于干燥阴凉处；所述焦丁与溶液B的质量比为1︰20。5)将步骤4)中得到的冶金焦丁基低温SCR脱硝催化剂，放入鼓风干燥箱中在100℃条件下干燥3h，将干燥后的催化剂置于电阻炉中进行煅烧，煅烧温度为600℃，煅烧时间为2h，所述煅烧过程处于氮气气氛中。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任山，赵齐，刘清才，姚璐，孔明，孟飞，李琳，杨剑，蒋历俊，郭富强，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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