The invention relates to the technical field of coal catalysis, in particular to a method for recovering catalyst in coal catalytic gasification ash, a catalyst recovered by the method and its application. At the same time, the catalyst can be fully recovered, and the catalytic activity of the catalyst can be improved. The resource utilization of high value-added components such as aluminum, silicon, iron, titanium and lithium in the ash can be realized. A method for recovering catalyst from coal catalytic gasification ash includes: washing coal catalytic gasification ash with water; pickling ash with concentrated sulfuric acid, and adding graphite and oxidant to the reaction product, so that the carbon in the reaction product and the graphite added in the reaction product are oxidized under the intercalation of sulfuric acid molecule and oxidant. Graphene oxide was obtained by stripping the obtained graphite oxide. The soluble catalyst was loaded on the graphene oxide and the liquid product was desulfurized. The alkali metal oxides and sulfuric acid solution after desulfurization were reused.
【技术实现步骤摘要】
一种煤催化气化灰渣中催化剂的回收方法以及采用该回收方法回收获得的催化剂及其应用
本专利技术涉及煤催化
,尤其涉及一种煤催化气化灰渣中催化剂的回收方法以及采用该回收方法回收获得的催化剂及其应用。
技术介绍
催化气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式,采用催化气化技术,煤在相对较低的温度下与气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应,生成高浓度的甲烷。但是,由于催化剂的成本较高,通常需要对气化后的灰渣中的催化剂进行回收,以实现催化剂的循环利用。在现有技术中,通常通过水洗和消解相结合的方法对灰渣中的催化剂进行回收,且灰渣中的催化剂并不能完全得以回收,常常需补充新鲜的催化剂,才能够保持良好的催化气化活性。在现有技术中,若不对灰渣中的催化剂进行回收利用,灰渣大都被废弃堆放,占用大量土地的同时还对环境造成二次污染(扬尘、水污染等),且灰渣中富含的铝、硅、铁、钛、锂等高附加值组分也得不到有效利用,造成资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种煤催化气化灰渣中催化剂的回收方法以及采用该回收方法回收获得的催化剂及其应用,能够对灰渣中的催化剂进行充分回收的同时,提高催化剂的催化活性,并能够实现灰渣中富含的铝、硅、铁、钛、锂等高附加值组分的资源化利用。为达到上述目的,本专利技术实施例提供了如下技术方案:一方面,本专利技术的实施例提供一种煤催化气化灰渣中催化剂的回收方法,包括:步骤1)对煤催化气化灰渣进行水洗,获得可溶性催化剂水溶液和水洗灰渣;步骤2)用浓硫酸对所述水洗灰渣进行酸洗,以将所述水洗灰渣中的金属氧化物溶解于浓硫酸中,获得硫酸盐溶液和含碳残渣;步骤3)在所述硫 ...
【技术保护点】
1.一种煤催化气化灰渣中催化剂的回收方法,其特征在于,包括:步骤1)对煤催化气化灰渣进行水洗,获得可溶性催化剂水溶液和水洗灰渣;步骤2)用浓硫酸对所述水洗灰渣进行酸洗,以将所述水洗灰渣中的金属氧化物溶解于浓硫酸中,获得硫酸盐溶液和含碳残渣;步骤3)在所述硫酸盐溶液和含碳残渣中加入石墨和氧化剂,使得所述含碳残渣中的碳与加入的石墨在所述硫酸盐溶液中的硫酸分子和所述氧化剂的插层作用下发生氧化反应,获得氧化石墨;步骤4)将所述步骤3)所获得的产物进行固液分离,并对分离所获得的氧化石墨进行剥离,获得氧化石墨烯,对分离所获得的液体产物进行脱硫处理,获得金属氧化物和硫酸溶液;步骤5)将所述步骤4)所获得的氧化石墨烯与所述可溶性催化剂水溶液混合,以将所述可溶性催化剂负载在所述氧化石墨烯上;并将所述步骤4)所获得的金属氧化物中的碱金属氧化物分离出来,与所述步骤4)所获得的硫酸溶液返回步骤2)或步骤3)中。
【技术特征摘要】
1.一种煤催化气化灰渣中催化剂的回收方法,其特征在于,包括:步骤1)对煤催化气化灰渣进行水洗,获得可溶性催化剂水溶液和水洗灰渣;步骤2)用浓硫酸对所述水洗灰渣进行酸洗,以将所述水洗灰渣中的金属氧化物溶解于浓硫酸中,获得硫酸盐溶液和含碳残渣;步骤3)在所述硫酸盐溶液和含碳残渣中加入石墨和氧化剂,使得所述含碳残渣中的碳与加入的石墨在所述硫酸盐溶液中的硫酸分子和所述氧化剂的插层作用下发生氧化反应,获得氧化石墨;步骤4)将所述步骤3)所获得的产物进行固液分离,并对分离所获得的氧化石墨进行剥离,获得氧化石墨烯,对分离所获得的液体产物进行脱硫处理,获得金属氧化物和硫酸溶液;步骤5)将所述步骤4)所获得的氧化石墨烯与所述可溶性催化剂水溶液混合,以将所述可溶性催化剂负载在所述氧化石墨烯上;并将所述步骤4)所获得的金属氧化物中的碱金属氧化物分离出来,与所述步骤4)所获得的硫酸溶液返回步骤2)或步骤3)中。2.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,所述酸洗的温度为200-350℃。3.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,所述氧化反应包括第一反应阶段、第二反应阶段和第三反应阶段;其中,所述第一反应阶段的温度小于等于4℃,反应时间为2.3-4.5h;所述第二反应阶段的温度为35-45℃,反应时间为0.3-0.8h;所述第三反应阶段的温度为80-110℃,反应时间为20-40min。4.根据权利要求3所述的回收方法,其特征在于,所述氧化剂在所述第一反应阶段的温度小于等于4℃之后加入。5.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,所述步骤3)中所述硫酸盐溶液中的硫酸分子的质量为所述含碳残渣中的碳和所述石墨的质量之和的35-40倍。6.根据权利要求1所述的回收方...
【专利技术属性】
技术研发人员:毛燕东,芦涛,刘雷,李克忠,
申请(专利权)人:新奥科技发展有限公司,
类型:发明
国别省市:河北,13
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