[发明专利]一种稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域中的一种蜂窝陶瓷催化剂，具体是一种稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法，采用该方法制备的产品特别适用于火电厂、玻璃厂、化工厂等领域烟尘净化。

背景技术

   氮氧化物和汞是造成大气污染和重金属污染主要成分之一，它不仅会对人体有害，而且还会污染环境。

根据《火电厂氮氧化物排放标准》（二次征求意见稿）的要求，要达到新机组或重点地区老机组改造100mg/Nm3的排放要求必须加装SCR脱硝催化剂，非重点地区满足200mg/Nm3的排放要求。目前世界上最为成熟的脱硝技术是SCR法脱硝技术。SCR脱硝技术是指在脱硝催化剂的作用下，用氨气做还原剂，把烟气中的NOx分解，生成N₂和H₂O。

脱硝反应方程式：

                  4NH₃+4NO+O₂  →  4N₂+6H₂O 

                  4NH₃+2NO₂+O₂  →  3N₂+6H₂O 

目前SCR脱硝催化剂技术活性组分为五氧化二钒，载体为二氧化钛钛白粉。脱硝催化剂使用寿命2-3年，五氧化二钒属于有毒物质极易溶于水，这样为了防止污染地下水和土壤等，废弃的催化剂就不能随便填埋或露天堆放。就造成催化剂处理难的问题，给业主带来巨大的环保压力。同时五氧化二钒有较高的氧化率，使二氧化硫向三氧化硫转化，这样就使三氧化硫和氨气结合生生硫铵盐会对设备造成腐蚀和堵塞，造成设备检修频繁，影响生产。另外该类脱硝催化剂使用的载体以二氧化钛钛白粉做载体，在生产和应用过程中容易开裂和磨损、散塌。

目前针对烟气中二噁英的治理，主要采用的是活性炭吸附和烟气骤冷技术。活性炭吸附只是将二噁英从烟气中转移到活性炭中，不能从根本上治理。烟气骤冷技术是指将烟气温度从800℃骤降到200℃以下，避免二噁英的产生，但是造成了大量能源的浪费。

另外，SCR脱硝反应的同时还会带来另一个反应是将烟气中部分元素Hg氧化成二价Hg，从而有助于Hg在脱硫吸收塔中被洗涤，从而减少Hg向大气中的排放，实现Hg减排的目的。

脱汞反应方程式：

              Hg⁰→ Hg²⁺

但是针对烟气脱汞，气态单质Hg⁰的去除始终是烟气中汞污染控制的难点。

现有的脱汞技术如活性炭吸附法、化学沉淀法等诸多技术都能实现脱汞的目的，但是脱汞技术工艺比较复杂，成本比较高，甚至还会产生其他有害的副产物。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种技术工艺现金、操作运行安全，兼具脱硝、脱二噁英和脱汞多重功效的稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法。

   本发明的技术方案：

一种稀土基复合多组分脱硝、脱二噁英催化剂的制备方法，以二氧化钛（即钛白粉）、硅粉为载体，以偏钨酸铵、偏钒酸铵、硝酸铈和硝酸镧为活性组分，在辅料伴随下，经过混炼、捏合、成型、干燥、焙烧制成；其中所述辅料包括一乙醇胺、柠檬酸、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、高分子聚合纤维RP-CHOP、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯和水。

上述方案进一步包括：

（1）活性组分制备：将40-60升的水加入活性溶解罐，将10-15㎏的一乙醇胺加入到溶解罐中，温度到达85-95℃时，将10-15㎏的偏钒酸铵、35-45㎏的偏钨酸铵加入到溶解罐中均匀搅拌，直至全部溶解制得偏钒酸铵、偏钨酸铵活性溶液；

将40-60升的水加入活性溶解罐，再将15-25㎏柠檬酸加入到溶解罐中搅拌，将8-12㎏的硝酸铈加入溶解罐中待完全溶解后，再将8-12㎏的硝酸镧加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸铈、硝酸镧活性溶液；

    （2）载体浸渍液配制：将350-450升水加入浸渍罐中，再将配好的偏钒酸铵、偏钨酸铵和硝酸铈、硝酸镧活性溶液分别加入到浸渍罐中，升温到35-45℃；

     （3）载体活化：将570-630㎏的二氧化钛加入浸渍罐，搅拌均匀后，将浸渍好的二氧化钛烘干、过筛，制得活性二氧化钛载体；

（4）混炼过程：