一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法及脱硝催化剂技术

本发明专利技术涉及垃圾焚烧飞灰再利用的技术领域，尤其是一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法；本发明专利技术通过酸洗和清洗对飞灰颗粒进行第一次改性，去除飞灰颗粒中的氯盐、碱金属，通过添加骨架材料和粘结剂进行第二次改性，令飞灰的比表面积从15m2/g增加到100m2/g左右，孔体积由0.2m

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法及脱硝催化剂


[0001]本专利技术涉及垃圾焚烧飞灰再利用的
，尤其是一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法及脱硝催化剂。

技术介绍

[0002]在垃圾焚烧的过程中会产生大量的飞灰，需要通过化学药剂对其进行稳定处理，或者采用资源化利用路径，对飞灰进行再利用。
[0003]由于垃圾焚烧飞灰具有丰富方孔隙结构和较大的表面积，同时焚烧飞灰的粒径较小(10um
‑
100um)不等，比表面积(15m2/g)比较大,具有较好的吸附性能，有利于活性金属均匀分散在载体表面，可以作为潜在的催化剂载体。
[0004]目前，单独作为脱硝催化剂载体还存在成分复杂、比表面积不足、缺乏活性成分等问题，无法直接作为催化剂直接使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法及脱硝催化剂，旨在解决现有技术中垃圾焚烧飞灰成分复杂、比表面积不足、缺乏活性成分，导致无法单独作为脱硝催化剂载体的问题。
[0006]本专利技术是这样实现的，第一方面，本专利技术提供一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法，包括：
[0007]S1：将垃圾焚烧飞灰制备为飞灰成型颗粒；
[0008]S2：对所述飞灰成型颗粒进行一次改性，以去除所述飞灰成型颗粒中的氯盐和碱金属，以生成飞灰初次改性颗粒；
[0009]S3：对所述飞灰初次改性颗粒进行二次改性，以增加飞灰初次改性颗粒的比表面积和孔体积，以生成飞灰催化剂载体；r/>[0010]S4：采用超声辅助浸渍法对所述飞灰催化剂载体进行活性成分负载，以生成复合飞灰载体催化剂；
[0011]S5：对所述复合飞灰载体催化剂进行干燥和煅烧，以生成Cr
‑
Cu
‑
Mn
‑
Ce复合飞灰载体催化剂。
[0012]在一些实施例中，所述S1包括：
[0013]S11：将所述垃圾焚烧飞灰与水进行混合，以获取混合物；所述垃圾焚烧飞灰和所述水的混合比为1:10；
[0014]S12：对所述混合物进行活化干燥，以获取飞灰块；所述干燥的时间为3h，所述干燥的温度为200℃
‑
400℃；
[0015]S13：对所述飞灰块进行破碎筛分，取筛下物作为所述飞灰成型颗粒；筛分粒径<1mm。
[0016]在一些实施例中，所述S2包括：
[0017]S21：采用浓硝酸对所述飞灰成型颗粒进行酸洗；所述浓硝酸和所述飞灰成型颗粒的配比为5L：1KG，所述酸洗的时间为1h，所述酸洗的温度控制在50℃
‑
90℃；
[0018]S22：采用蒸馏水反复冲洗所述飞灰成型颗粒至洗出液为中性；
[0019]S23：对所述飞灰成型颗粒进行干燥；所述干燥的时间为3h，所述干燥的温度为200℃
‑
400℃；
[0020]S24：对所述飞灰成型颗粒进行破碎筛分，取筛下物作为所述飞灰初次改性颗粒；筛分粒径<150um。
[0021]在一些实施例中，所述S3包括：
[0022]S31：将所述飞灰初次改性颗粒与骨架材料进行一次混合，以生成一次混合物；所述飞灰初次改性颗粒和所述骨架材料的混合质量比为1:2；
[0023]S32：将所述一次混合物与粘结剂进行二次混合，以生成二次混合物；S33：对所述二次混合物进行过滤，取出过滤后的滤渣；
[0024]S34：将所述滤渣挤压成蜂窝状长方体或管状，以生成二次改性飞灰；
[0025]S35：对所述二次改性飞灰进行干燥，以生成所述飞灰催化剂载体；所述干燥的温度为100℃
‑
150℃，所述干燥的时长为1h
‑
5h。
[0026]在一些实施例中，所述骨架材料为拟薄水铝石。
[0027]在一些实施例中，所述粘结剂由硝酸、柠檬酸、蔗糖、羧甲基纤维素钠盐加入25℃的水进行搅拌调制生成，所述搅拌的时长为1h。
[0028]在一些实施例中，所述S4：
[0029]S41：配置催化剂活性溶液；
[0030]S42：使用超声波清洗器对所述飞灰催化剂载体进行浸渍，以生成所述复合飞灰载体催化剂；所述飞灰催化剂载体和所述催化剂活性溶液中硝酸盐的质量配比为1：1。
[0031]在一些实施例中，所述S41中催化剂活性溶液为硝酸铜、硝酸锰以及硝酸铈混合制成的硝酸盐溶液。
[0032]在一些实施例中，所述S5：
[0033]S51：对所述复合飞灰载体催化剂进行干燥；所述干燥的温度为100℃
‑
150℃，所述干燥的时长为1h
‑
5h；
[0034]S52：对所述复合飞灰载体催化剂进行煅烧，以生成所述Cr
‑
Cu
‑
Mn
‑
Ce复合飞灰载体催化剂；所述煅烧的温度为400℃
‑
600℃，所述煅烧的时长为3h
‑
10h。
[0035]第二方面，本专利技术提供一种脱硝催化剂，采用第一方面所述的通过改性垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法制成。
[0036]本专利技术提供了一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法，具有以下有益效果：
[0037]1、通过添加骨架材料和粘结剂，令飞灰的比表面积从15m2/g增加到100m2/g左右，孔体积由0.2m3/g增加到0.6m3/g左右，令其具有成为良好的气固反应催化剂的基础，解决了现有技术中垃圾焚烧飞灰成分复杂、比表面积不足、缺乏活性成分，导致无法单独作为脱硝催化剂载体的问题。
[0038]2、通过酸洗和清洗对飞灰颗粒进行一次改性，去除飞灰颗粒中的氯盐、碱金属。
[0039]3、通过超声辅助浸渍法在飞灰中加载了活性成分，令其成为Cr
‑
Cu
‑
Mn
‑
Ce复合飞灰载体催化剂，与V205
‑
W03/TiO2催化剂相比，成本相对低廉，且适应温度较宽。
[0040]4、利用垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂，可以实现以废治废，实现焚烧飞灰的高值化利用。
附图说明
[0041]图1是本专利技术实施例提供的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法示意图；
[0042]图2是本专利技术实施例提供的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法的S1示意图；
[0043]图3是本专利技术实施例提供的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法的S2示意图；
[0044]图4是本专利技术实施例提供的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法的S3示意图；
[0045]图5是本专利技术实施例提供的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法的S4示意图；
[0046]图6是本专利技术实施例提供的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法的S5示意图；
[0047]图7是本专利技术实施例提供的一种垃圾焚烧飞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，包括：S1：将垃圾焚烧飞灰制备为飞灰成型颗粒；S2：对所述飞灰成型颗粒进行一次改性，以去除所述飞灰成型颗粒中的氯盐与碱金属，生成飞灰初次改性颗粒；S3：对所述飞灰初次改性颗粒进行二次改性，以增加所述飞灰初次改性颗粒的比表面积和孔体积，生成飞灰催化剂载体；S4：采用超声辅助浸渍法对所述飞灰催化剂载体进行活性成分的负载，以生成复合飞灰载体催化剂；S5：对所述复合飞灰载体催化剂进行干燥和煅烧，以生成Cr
‑
Cu
‑
Mn
‑
Ce复合飞灰载体催化剂。2.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述S1包括：S11：将所述垃圾焚烧飞灰与水进行混合，以获取混合物；所述垃圾焚烧飞灰和水的混合比为1:10；S12：对所述混合物进行干燥，以获取飞灰块；所述干燥的时间为3h，所述干燥的温度为200℃
‑
400℃；S13：对所述飞灰块进行破碎筛分，取筛下物作为所述飞灰成型颗粒；筛分粒径<1mm。3.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述S2包括：S21：采用浓硝酸对所述飞灰成型颗粒进行酸洗；所述浓硝酸和所述飞灰成型颗粒的配比为5L：1KG，所述酸洗的时间为1h，所述酸洗的温度控制在50℃
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90℃；S22：采用蒸馏水反复冲洗所述飞灰成型颗粒至洗出液为中性；S23：对所述飞灰成型颗粒进行干燥；所述干燥的时间为3h，所述干燥的温度为200℃
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400℃；S24：对所述飞灰成型颗粒进行破碎筛分，取筛下物作为所述飞灰初次改性颗粒；筛分粒径<150um。4.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述S3包括：S31：将所述飞灰初次改性颗粒与骨架材料进行一次混合，以生成一次混合物；所述飞灰初次改性颗粒和所述骨架材料的混合质量比为1:2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴浩，李倬舸，魏强，钟日钢，白贤祥，沈竑，刘红，
申请(专利权)人：深圳能源环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：