一种用于冶金烧结烟气脱硫脱硝的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术制得的催化剂对SO2和NO具有较高的同时去除的效率，且本发明专利技术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。

A catalyst for desulfurization and denitrification of metallurgical sintering flue gas and its preparation method

The invention relates to a catalyst for desulfurization and denitrification of metallurgical sintering flue gas and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: 1) crushing clean straw, pickling and drying, then calcining for the first time to obtain porous straw activated carbon; 2) mixing calcium oxide and the straw activated carbon in NaOH solution, hydration reaction, filtration and drying to obtain calcium oxide doped activated carbon; 3) immersing the calcium oxide doped activated carbon in copper salt solution; The catalyst is obtained by filtering and drying and then calcining for a second time. The catalyst prepared by the invention has high simultaneous removal efficiency of SO2 and NO, and the catalyst prepared by the invention can be reused repeatedly through a simple regeneration method, and the removal efficiency is lasting.

【技术实现步骤摘要】
一种用于冶金烧结烟气脱硫脱硝的催化剂及其制备方法
本专利技术属于烟气污染治理
，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
技术介绍
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/m3)。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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术进一步提出的，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。本专利技术进一步提出的，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。本专利技术采用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。本专利技术进一步提出的，步骤3)中，所述铜盐溶液为硝酸铜溶液，所述硝酸铜浓度为8～12％；使其最终制得的催化剂中氧化铜的负载量为所述催化剂重量的4～6％。所述第二次煅烧的温度为550～700℃，时间为1～2h。在所述铜盐溶液中先加入粘结剂，再加入所述掺杂氧化钙的活性炭；优选的，所述粘结剂为正硅酸乙酯；所述粘结剂的用量可根据活性炭或氧化钙的重量适当的选择。步骤3)中，所述浸泡具体包括超声和静置；其中，所述超声的功率为15～50kHZ，时间为3～5h；所述静置的时间为12～-20h。本专利技术提供一种优选方案，所述制备方法包括以下步骤：1)将洁净的秸秆粉碎，然后浸泡至浓度为2.5～3.5％的盐酸溶液中2～4小时，水洗洗净后干燥处理，再将其置于温度为550～700℃的环境下，煅烧1.5～3h，得多孔的秸秆活性炭；2)将氧化钙与所述秸秆活性炭按1:1.4～1.6的重量比混合后，浸泡至浓度为0.4～0.6mol/L的氢氧化钠溶液中，在60～80℃的温度下，进行水合反应16～20h，过滤干燥，得掺杂氧化钙的活性炭；3)将粘结剂加入浓度为8～12％的硝酸铜溶液中，再加入所述掺杂氧化钙的活性炭，以15～50kHZ的功率超声3～5h后，再静置12～20h；过滤干燥后，再置于温度为550～700℃的环境下，煅烧1～2h，得所述催化剂。本专利技术的又一目的在于提供上述催化剂的再生方法，具体为：将吸附饱和的催化剂采用氢气进行还原反应，再通过空气氧化后再生。再生出的二氧化硫可回收制酸。本专利技术制备得到的负载Cu掺杂CaO的催化剂对SO2和NO具有较高的同时去除的效率，脱硫率可达92.5％，脱硝效率85.3％；且本专利技术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。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本实施例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，包括如下步骤：1)将洁净的秸秆粉碎，超声震荡，然后浸泡至浓度为3.0％的盐酸溶液中3小时，水洗洗净后干燥处理，再将其置于温度为650℃的环境下，煅烧2h，得多孔的秸秆活性炭；2)将氧化钙与所述秸秆活性炭按1:1.5的重量比混合后，浸泡至浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，在70℃的温度下，进行水合反应20h，得到浆液，将浆液进行过滤，再置于80℃的温度下干燥，得掺杂氧化钙的活性炭；3)将正硅酸乙酯加入浓度为10％的二水硝酸铜溶液中，再将所述掺杂氧化钙的活性炭浸渍其中，以35kHZ的功率超声震荡3h，再静置15h。过滤干燥后，再置于温度为600℃的环境下，煅烧1.5h，得所述催化剂。实施例2本实施例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，包括如下步骤：1)将洁净的秸秆粉碎，超声震荡，然后浸泡至浓度为3.0％的盐酸溶液中3小时，水洗洗净后干燥处理，再将其置于温度为650℃的环境下，煅烧2h，得多孔的秸秆活性炭；2)将氧化钙与所述秸秆活性炭按1:1.5的重量比混合后，浸泡至浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，在70℃的温度下，进行水合反应8h，得到浆液，将浆液进行过滤，再置于80℃的温度下干燥，得掺杂氧化钙的活性炭；3)将正硅酸乙酯加入浓度为10％的二水硝酸铜溶液中，再将所述掺杂氧化钙的活性炭浸渍其中，以35kHZ的功率超声震荡3h，再静置15h。过滤干燥后，再置于温度为600℃的环境下，煅烧1.5h，得所述催化剂。实施例3本实施例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，包括如下步骤：1)将洁净的秸秆粉碎，超声震荡，然后浸泡至浓度为3.0％的盐酸溶液中3小时，水洗洗净后干燥处理，再将其置于温度为650℃的环境下，煅烧2h，得多孔的秸秆活性炭；2)将氧化钙与所述秸秆活性炭按1:1.5的重量比混合后，浸泡至浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，在70℃的温度下，进行水合反应20h，得到浆液，将浆液进行过滤，再置于80℃的温度下干燥，得掺杂氧化钙的活性炭；3)将正硅酸乙酯加入浓度为5％的二水硝酸铜溶液中，再将所述掺杂氧化钙的活性炭浸渍其中，以35kHZ的功率超声震荡3h，再静置15h。过滤干燥后，再置于温度为600℃的环境下，煅烧1.5h，得所述催化剂。实施例4本实施例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，包括如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冶金烧结烟气脱硫脱硝的催化剂的制备方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种用于冶金烧结烟气脱硫脱硝的催化剂的制备方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，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；和/或，所述第一次煅烧的温度为550～700℃，时间为1.5～3h。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，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。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述NaOH溶液的浓度为0.2～0.8mol/L；优选的，所述NaOH溶液的浓度为0.4～0.6mol/L。5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述水合反应的温度为60～80℃，和/或，时间为16～20h。6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述铜盐溶液为硝酸铜溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少卿，宋菲菲，陈家红，刘靓男，王汝佩，张献斌，黄源，
申请(专利权)人：杭州锦江集团有限公司，浙江正慧环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33