[发明专利]焚烧危险废物的催化剂、其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及危险废物(“危废”)处理的技术领域，具体涉及焚烧危险废物的方法及其催化剂、制备方法、装置和用途。

背景技术

目前，我国基础制造业持续了近20年高速发展，环保问题日益尖锐，现在已经到了环境容纳的极限，不有效处理工业危废，势必产生可怕的环境灾难。

《中华人民共和国固体废物污染防治法》中对危险废物(简称危废)有详细分类界定。简言之，工业危废——废气废液废固一直是石化、采矿、精细化工、医药、农药、造纸、核材料、冶炼、电池、无机盐等行业非常棘手的难题，也关乎国土安全，在新的环保政策下，关系到公司是否被关停的生死问题。

根据国家和地方环保法律法规规定：产生危险废物单位必须将危险废物进行集中处理，安排专人负责收集和管理工作，待运危险废物要设置专门容器储存，危险废物必须交有具有相应资格的单位进行收集、运输、处理。

常用于废渣的物理化学法处理工艺包括：热处理(焚烧、热解)、固化/稳定化。

常用于废液的物理化学法处理工艺包括：混凝、化学沉淀、酸碱中和、氧化还原、吸附与解吸、离子交换、焚烧等，而置换、电解、萃取、电渗析、反渗透、光分解等工艺则较少采用。

生物法只适用有机废物，其中用于有机固体废物的包括：堆肥法和厌氧发酵法，用于有机废液的包括活性污泥法、厌氧消化法。

焚烧是处置废渣的一种主要方法。废渣含有低熔点玻璃等成份，在焚烧时，二燃室出口下接水封出渣机，容易使液态碱性物质如硅酸盐等物质结渣。结渣会堵塞出渣口，造成工况不稳定，特别是结渣会降低燃烧效率，导致热灼减率超标。

此外，在危险废物焚烧处置领域中，应用较多的是直筒式二燃室。回转窑从后端板侧面开口排出烟气，直筒式二燃室底部侧面开口连接过渡烟道。烟气在过渡烟道内未接触空气和燃料，得不到充分的燃烧，容易发生结焦，需频繁检修。直筒式二燃室产生的紊流程度小，混燃停留时间较短，二次燃烧效果不充分。排放出的烟气含尘量和有害物质相对高，使后续尾气净化设备的负担和耗损较大。

另外，煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石虽然不是危废，但是存量巨大难以统计，堆积如山的煤矸石日夜自然，严重污染空气和河流，堆放过煤矸石的土地再不可能恢复耕种。

目前通用回转窑焚烧炉焚烧生活垃圾，燃料耗量大，尾气很难达标；循环流化床锅炉焚烧无机固废尚可，由于其结构是为产蒸汽而设计，废水进入炉膛很容易爆膛，尾气也难达标。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案。

本发明提供一种催化剂，所述催化剂包含MoO₃·aFe₂O₃·bNiO·cM_xO_y·dTiO₂作为活性组分和粘合剂，其中M为金属，优选选自铬、钨、稀土金属，x和y为满足金属M各种价态氧化物的值；其中，a为0.01～2，b为0.01～1，c为0.01～1，d为1～60。

优选地，按重量百分比计，活性组份的含量30～95％，粘合剂含量5～70％；优选地，活性组份含量55～90％，粘合剂含量10～45％；优选地，活性组份含量55～85％，粘合剂含量15～45％；优选地，活性组份含量70～95％，粘合剂含量5～30％；优选地，活性组份含量70～85％，粘合剂含量15～30％；优选地，活性组份含量75～85％，粘合剂含量15～25％；作为实例，活性组份含量80％，粘合剂含量20％。

优选地，a为0.01～1或0.05～1或0.2，b为0.02～1或0.04～1或0.06～1或0.1～0.6或0.1，c为0.01～0.8或0.02～0.6或0.03～0.5或0.1，d为4～60或5～15或8～12或10。

作为实例，x、y可以彼此独立地选自自然数，例如1、2、3、4或5，条件是满足金属M各种价态的氧化物。

优选地，所述稀土金属选自元素镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇中的一种或多种；优选地，稀土金属为包含元素镧、铈、钕、铕、镱、钪、钇中的一种或多种；

优选地，所述粘合剂为瓷土或者任何性质的粘土，如硅藻土、氧化铝等中的一种或多种。

优选地，所述催化剂为焚烧危险废物的催化剂，优选流化床焚烧危险废物的催化剂。