利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法和应用技术

本发明专利技术涉及固体废物处理领域，公开了一种利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法及其应用。该方法包括：(1)将废旧风电叶片进行切割粉碎至粒径为80

【技术实现步骤摘要】
利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法和应用


[0001]本专利技术涉及固体废物处理领域，具体涉及一种利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，风电作为一种“清洁环保”能源在国内获得了快速发展。叶片是风电机组的核心构件，其制作材料主要为玻璃纤维或碳纤维增强的树脂复合材料，难降解，退役后为“白色垃圾”，既污染环境又造成资源浪费。但是废旧风电叶片中的玻璃纤维仍旧具备很大的应用场景。
[0003]氮氧化物是导致一系列大气污染问题(雾霾、光化学烟雾和酸雨)的重要前驱体，工业锅炉尾气是氮氧化物的主要来源，针对工业锅炉尾气中氮氧化物的污染问题，以选择性催化还原(SCR)为主的技术用于去除氮氧化物广泛应用在燃煤电厂、工业窑炉等工艺流程。在SCR过程中，脱硝催化剂起着至关重要的作用，目前工业上常用的脱硝催化剂主要为钒钛系脱硝催化剂。
[0004]玻璃纤维、硅酸盐材料在脱硝催化剂制备过程中有着增强的作用，能够在一定程度上提高脱硝催化剂的强度寿命，而目前用于制备脱硝催化剂的玻璃纤维价格较高，另外风电叶片中的玻璃纤维仍能够具备一定的强度和微观结构。将废弃风电叶片用于制备脱硝催化剂具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的脱硝催化剂制备成本高，且脱硝催化剂活性需要进一步提高等问题，提供一种利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法和应用，该方法既可以将废旧风电叶片进行资源化回收再利用，还可以将废旧风电叶片用于制备脱硝催化剂，降低脱硝催化剂的制备成本，同时废旧风电叶片的利用效率高，且本专利技术所述方法制备工艺简便，制备得到的脱硝催化剂活性高，有很大的工业应用前景。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法，所述方法包括以下步骤：
[0007](1)将废旧风电叶片进行切割粉碎至粒径为80
‑
400目，得到废旧风电叶片碎料；
[0008](2)将钨源与氨水溶液混合得到混合溶液a，接着将混合溶液a与TiO2进行混合，得到钛钨粉混合料；
[0009](3)将偏钒酸铵与氨水溶液和醇类物质混合得到混合溶液b，接着将混合溶液b与钛钨粉混合料进行混合；
[0010](4)将步骤(3)得到的混合料与润滑剂、粘结剂、增塑剂和废旧风电叶片碎料混合后进行混炼以及陈腐；
[0011](5)将陈腐后的混合料经挤压成型得到蜂窝状催化剂胚料；
[0012](6)将蜂窝状催化剂胚料干燥、进行至少一次煅烧后切割；
[0013]其中，TiO2、钨源、偏钒酸铵、润滑剂、粘结剂、废旧风电叶片碎料和增塑剂的用量的重量比为(12
‑
115):(1
‑
16):1:(1
‑
10):(1
‑
15):(1
‑
20):(1
‑
10)；
[0014]所述钨源选自偏钨酸铵和/或三氧化钨；
[0015]所述醇类物质为单乙醇胺和/或乙二醇。
[0016]优选地，TiO2、钨源、偏钒酸铵、润滑剂、粘结剂、玻璃纤维粉和增塑剂的用量的重量比为(40
‑
80):(3
‑
8):1:(3
‑
8):(3
‑
7):(4
‑
8):(2
‑
5)。
[0017]优选地，所述醇类物质与偏钒酸铵的用量的液固比为1
‑
4mL：1g。
[0018]优选地，在步骤(4)中，所述混炼的条件包括：混炼的温度为200
‑
300℃，混炼的时间为5
‑
12h。
[0019]优选地，所述陈腐的时间为24
‑
72h。
[0020]优选地，在步骤(6)中，所述煅烧的的温度为400
‑
700℃，煅烧的时间为1
‑
8h。
[0021]优选地，所述润滑剂选自甘油、三乙醇胺和硬脂酸中的一种或两种以上。
[0022]优选地，所述增塑剂选自邻苯二甲酸和/或邻苯二甲酸二辛脂。
[0023]优选地，所述粘结剂选自聚乙烯醇、甲基纤维素、羟甲基纤维素、聚丙烯酰胺和聚乙二醇中的一种或两种以上。
[0024]本专利技术第二方面提供一种由上述方法制备得到的脱硝催化剂。
[0025]本专利技术第三方面还可以提供一种上述脱硝催化剂的制备方法或脱硝催化剂在脱除工业锅炉尾气中氮氧化物中的应用。
[0026]本专利技术所述的方法可以成功的将废旧风电叶片用于制备脱硝催化剂，有效的降低脱硝催化剂的制备成本，并且还可以将废旧风电叶片进行资源化回收再利用，同时降低了废旧风电叶片的回收成本，另外本专利技术所述的方法通过合理的控制废旧风电叶片碎料的粒径以及加入量，再进一步通过控制原料中其余物质的加入量以及煅烧温度等，不仅实现了废旧风电叶片的循环再利用，更加降低了脱硝催化剂的制备成本。更重要的是，采用本专利技术所述的废旧风电叶片碎料作为添加剂制备得到的脱硝催化剂性能并没有受到影响，依旧具备高的脱硝率、比表面积和抗压强度，并且废旧风电叶片中含有的树脂在脱硝催化剂煅烧的过程中，还可以提升制备得到的脱硝催化剂的比表面积，从而提升脱硝催化剂的整体性能。采用本专利技术所述的方法得到的脱硝催化剂的脱硝率高达98.22％，依旧具备非常优异的脱硝催化性能，能很好的应用于脱硝反应用于去除氮氧化物，并且采用本专利技术所述的方法制备得到的脱硝催化剂的比表面积高达70.43m2/g，可以在脱硝反应中提供更多的活性位点，另外所述脱硝催化剂还具备优异的物理性能，可以更好的应用于工业脱硝反应，其轴向的抗压强度可达到2.72MPa，径向抗压强度可达到0.88MPa。
具体实施方式
[0027]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0028]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0029]在本文中，所述蜂窝状是指其催化剂坯料表面类似“蜂窝”形状。
[0030]在本文中，所述废旧风电叶片是指其主要成分为玻璃纤维和树脂的复合材料，且其使用寿命结束或者因意外而损坏的风电叶片。
[0031]本专利技术一方面提供一种利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法，该包括以下步骤：
[0032](1)将废旧风电叶片进行切割粉碎至粒径为80
‑
400目，得到废旧风电叶片碎料；
[0033](2)将钨源与氨水溶液混合得到混合溶液a，接着将混合溶液a与TiO2进行混合，得到钛钨粉混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将废旧风电叶片进行切割粉碎至粒径为80
‑
400目，得到废旧风电叶片碎料；(2)将钨源与氨水溶液混合得到混合溶液a，接着将混合溶液a与TiO2进行混合，得到钛钨粉混合料；(3)将偏钒酸铵与氨水溶液和醇类物质混合得到混合溶液b，接着将混合溶液b与钛钨粉混合料进行混合；(4)将步骤(3)得到的混合料与润滑剂、粘结剂、增塑剂和废旧风电叶片碎料混合后进行混炼以及陈腐；(5)将陈腐后的混合料经挤压成型得到蜂窝状催化剂胚料；(6)将蜂窝状催化剂胚料干燥、进行至少一次煅烧后切割；其中，TiO2、钨源、偏钒酸铵、润滑剂、粘结剂、废旧风电叶片碎料和增塑剂的用量的重量比为(12
‑
115):(1
‑
16):1:(1
‑
10):(1
‑
15):(1
‑
20):(1
‑
10)；所述钨源选自偏钨酸铵和/或三氧化钨；所述醇类物质为单乙醇胺和/或乙二醇。2.根据权利要求1所述的利用废旧风电叶片制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，TiO2、钨源、偏钒酸铵、润滑剂、粘结剂、废旧风电叶片碎料和增塑剂的用量的重量比为(40
‑
80):(3
‑
8):1:(3
‑
8):(3
‑
7):(4
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向辉，何发泉，路光杰，陈鸥，王洪亮，郑鹏，王永政，霍子钰，
申请(专利权)人：国能龙源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：