本发明专利技术涉及一种以蜂窝活性炭为载体的烟气脱硝催化剂的制备方法，属于烟气处理技术领域。本发明专利技术以弱粘结性煤、粘结性煤、有机粘结剂和水为原料，经过整体挤出成型法得到蜂窝体，再经干燥、炭化和活化制得蜂窝活性炭。利用等体积浸渍法将(NH4)2[(VO)2(C2O4)3]溶液负载到蜂窝活性炭上，经干燥、煅烧和氧化，制得烟气脱硝催化剂。本发明专利技术方法以粘结性煤来代替煤焦油作为高温粘结剂，不再使用价格昂贵的高温粘结剂，具有生产成本低、设备简单、易于工业化的特点。制备的蜂窝状活性炭具有比表面积大、机械强度高等优点，在蜂窝活性炭上负载活性组分，制得烟气脱硝催化剂，在低温时脱硝效率能够达到80％以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于烟气处理
技术介绍
氮氧化物(NOx)已经成为了主要的大气污染物之一。在城市大气中的氮氧化物大多来自于燃料燃烧，如煤炭燃烧发电、工业窑炉、汽车尾气等。目前，工业中用于烟气脱硝的SCR催化剂主要是V205/Ti&和V2O5 W03/Ti02，这些催化剂要在350°C以上才能起到催化作用，通常工业中烟气温度在200°C左右，因此还需要给烟气加热。低温的SCR设备可以直接对烟气进行脱硝操作，降低了操作成本，减少了 SO2 对于催化剂的堵塞和毒化，因此低温的脱硝催化剂受到了广泛关注。蜂窝活性炭整合了蜂窝结构和活性炭的优点，不仅具有活性炭耐酸碱、比表面积高、孔结构可控等优点，还具有蜂窝结构低压降、扩散距离短、床层阻力小等特点。因此，蜂窝活性炭在烟气脱硝领域拥有巨大的应用前景。目前，整体挤出法是蜂窝活性炭的主要制备方法之一。整体挤出法是以含炭物质、粘结剂以及各种添加剂为原料，混合后通过模具挤出成型，然后干燥、固化、炭化和活化制得蜂窝状活性炭。很多专利(E.P.f^t.No.7^，521Bl、 U. S. Pat. No. 6，284，705B1、U. S. Pat. No. 4，399，052,U. S. Pat. No. 6，699，561B2)公开了采用活性炭粉或酚醛树脂为活性炭前驱体制备蜂窝活性炭的方法，但由于原料价格昂贵，因此难以工业化应用。CN 1792455A和CN 101503191A公开了用煤粉直接制备蜂窝活性炭，但高温粘结剂价格昂贵，且对人体有害，因此应用还是受限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，降低作为催化剂载体的蜂窝状活性炭生产成本，以用于工业废气的处理，进而降低废气处理成本，利于环境保护。本专利技术提出的以蜂窝活性炭为载体的烟气脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤(1)煤粉配制将弱粘结性煤和粘结性煤研磨至颗粒度为0. 075毫米以下；⑵煤泥制备将上述弱粘结性煤、粘结性煤、水和有机粘结剂混合均勻，混合的质量比为弱粘结性煤粘结性煤水有机粘结剂=(50 7O) (50 3O) (35 佔)5，捏合 10 15分钟使得煤、有机粘结剂与水充分混合，制得煤泥；(3)练泥将上述煤泥送入练泥机中练泥10 20分钟，制成混合均勻的可塑性煤泥；(4)挤出成型练泥处理后的煤泥加入到装有蜂窝钢模具的基础成型机中，进行成型，得到潮湿蜂窝体；( 干燥将步骤的潮湿蜂窝体干燥至含水量低于2% ；(6)炭化及活化在惰性气体的氛围下，将干燥后的蜂窝体按3 10°C /分钟的升温速度加热至 600 700°C，保温2 3小时，使蜂窝体炭化，然后按3 10°C /分钟的升温速度加热到 750 850°C保温1 3小时，通入0. 05 0. Img/分钟的水蒸气对蜂窝体进行活化，得到蜂窝状活性炭；(7)将偏钒酸铵和草酸按质量比1 2. 15混合，加入适量的水制得 (NH4) 2 溶液，(NH4) 2 密度为 1. 991g/ 毫升；利用等体积浸渍法将 (NH4) 2[(V0)2 (C2O4)3I溶液负载到蜂窝活性炭上，在110°C下干燥6小时，在450°C的惰性气体重煅烧6小时，最后在230°C的空气中氧化5小时，制得含有重量百分比为1 3wt%的 V2O5 蜂窝活性炭烟气脱硝催化剂。如上所述的弱粘结性煤的炭含量为80 90wt. %。如上所述的粘结性煤的焦渣特征大于6。如上所述的有机粘结剂是羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、淀粉等。本专利技术提出的以蜂窝活性炭为载体的烟气脱硝催化剂的制备方法，使用的粘结性煤在炭化过程中能产生大量煤焦油，促使煤粉相互粘结，起到高温粘结剂的作用，因此本专利技术以粘结性煤来代替煤焦油作为高温粘结剂，不再使用价格昂贵的高温粘结剂，具有原料简单、生产成本低、设备简单、易于工业化的特点。本专利技术方法制备的蜂窝状活性炭具有比表面积大、机械强度高，适用烟气脱硝。在蜂窝活性炭上负载1 3wt% V2O5为活性组分制得烟气脱硝催化剂，在低温(150 250°C)时脱硝效率能够达到80%以上，降低了运行费用。具体实施例方式本专利技术提出的以蜂窝活性炭为载体的烟气脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤(1)煤粉配制将弱粘结性煤和粘结性煤研磨至颗粒度为0. 075毫米以下；(2)煤泥制备将上述弱粘结性煤、粘结性煤、水和有机粘结剂混合均勻，混合的质量比为弱粘结性煤粘结性煤水有机粘结剂=(50 7O) (50 3O) (35 佔)5，捏合 10 15分钟使得煤、有机粘结剂与水充分混合，制得煤泥；(3)练泥将上述煤泥送入练泥机中练泥10 20分钟，制成混合均勻的可塑性煤泥；(4)挤出成型练泥处理后的煤泥加入到装有蜂窝钢模具的基础成型机中，进行成型，得到潮湿蜂窝体；(5)干燥将步骤的潮湿蜂窝体干燥至含水量低于2% ；(6)炭化及活化在惰性气体的氛围下，将干燥后的蜂窝体按3 10°C /分钟的升温速度加热至 600 700°C，保温2 3小时，使蜂窝体炭化，然后按3 10°C /分钟的升温速度加热到 750 850°C保温1 3小时，通入0. 05 0. Img/分钟的水蒸气对蜂窝体进行活化，得到蜂窝状活性炭；(7)将偏钒酸铵和草酸按质量比1 2. 15混合，加入适量的水制得 (NH4) 2 溶液，(NH4) 2 密度为 1. 991g/ 毫升；利用等体积浸渍法将 (NH4) 2[(V0)2 (C2O4)3I溶液负载到蜂窝活性炭上，在110°C下干燥6小时，在450°C的惰性气体重煅烧6小时，最后在230°C的空气中氧化5小时，制得含有重量百分比为1 3wt%的 V2O5 蜂窝活性炭烟气脱硝催化剂。本专利技术的制备方法中，弱粘结性煤中的炭含量为80 90wt. %。本专利技术的制备方法中，粘结性煤的焦渣特征大于6。本专利技术的制备方法中，有机粘结剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素或淀粉。在本专利技术方法的制备过程中，蜂窝活性炭孔道结构丰富、孔壁较薄，制备过程中容易发生开裂、变形等情况。为了便于挤出成型，必须加入有机粘结剂用于提高泥料的可塑性。并且有机粘结剂在高温时会发生炭化，有利于蜂窝活性炭孔隙的形成。炭化过程中煤发生热分解和热缩聚两类反应，产生煤气和煤焦油。粘结性煤在炭化过程中会分解产生大量煤焦油，并形成气 液 固三相胶质体，使得煤粉相互粘结成块，起到高温粘结剂的作用。 蜂窝结构需要较强的机械强度，因此在配煤时，需要加入较大量的粘结性煤来满足其强度的需求。以下介绍本专利技术方法的实施例实施例1 (1)煤粉配制将炭含量为90%的弱粘结性煤和焦渣特征为7的粘结性煤研磨至颗粒度为0. 075 毫米以下；(2)煤泥制备将上述弱粘结性煤、粘结性煤、水和羧甲基纤维素按质量比=70 30 36 5 均勻混合，捏合15分钟使得煤、羧甲基纤维素钠与水充分混合，制得煤泥；(3)练泥将上述煤泥送入练泥机中练泥20分钟，制成混合均勻的可塑性煤泥；(4)挤出成型练泥处理后的煤泥加入到装有蜂窝钢模具的基础成型机中，进行成型，得到潮湿蜂窝体；(5)干燥将步骤的潮湿蜂窝体干燥至含水量低于2% ；(6)炭化及活化5在惰性气体的氛围下，将干燥后的蜂窝体按3°C /min的升温速度加热至700°C， 保温2小时，使蜂窝体炭化，然后按10°C /本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张迅，张频，杨卫东，胡建华，
申请(专利权)人：北京紫光威肯环保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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