[发明专利]一种煤渣制备的浸渍型SCR烟道气脱硝催化剂载体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种煤渣制备的浸渍型SCR烟道气脱硝催化剂载体及其制备方法，属于催化剂技术领域。本发明所提供的浸渍型SCR烟道气脱硝催化剂载体是以工业煤渣为主要原料，在催化剂载体的表面浸渍一层TiO₂无机氧化物用于负载SCR脱硝催化剂的活性组成。使用本发明所制备的催化剂载体所制造的脱硝催化剂的脱硝活性高，且反应温度窗口较宽,从而可以适用于不同工况的烟道气脱硝工艺中。同时，根据本发明方法所制备的浸渍型SCR脱硝催化剂不仅可以显著减少SCR烟道气脱硝催化剂对TiO₂无机氧化物的使用，而且可以利用工业废料煤渣，实现工业煤渣的再利用。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种煤渣制备的浸渍型SCR烟道气脱硝催化剂载体及其制备方法。

背景技术

我国不仅是世界上最大的能源消费国，而且也是世界上生产和消费煤炭最多的国家，据国家统计局数据，在2018年，我国煤炭的产量和消费量分别约占全球总量的46.0％和50.5％，2006-2018年期间，我国煤炭的消费量占全部能源消费总量的57％以上。根据我国的能量现状，在相当长的时间内，煤炭仍将在我国的能源结构中占绝对主导地位。我国煤炭超过80％的用量都直接用来燃烧，在煤炭燃烧的过程中产生的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)和烟尘等污染物进入大气后会对生态环境和人体健康造成严重危害。

氮氧化物作为我国大气环境的主要污染气体之一，不仅仅造成酸雨，光化学污染等环境问题，还是PM2.5的主要组成成分。最有效治疗氮氧化物的治理方法是氨选择性催化还原法(NH₃-SCR)，该方法是在世界上固定源NOx的去除方面应用最广泛的方法，该技术的主要核心技术SCR催化剂目前主要为V₂O₅/TiO₂催化剂，TiO₂作为催化剂载体在催化剂中的含量达95％以上。目前，我国的SCR催化剂需求量巨大，我国单火力发电锅炉就需要100多万立方SCR催化剂，其消耗大量的二氧化钛资源。煤炭燃烧之后，不仅产生大量的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)等气体污染物，同时还产生大量的煤渣。目前，我国的煤渣除了少量被用于制造水泥、砖和耐火材料外，大量的煤渣被采取填埋处理，此举不仅占用了大量的土地，还造成了新的污染。因此，实现煤渣的再利用和减少SCR催化剂中的TiO₂的使用是目前急需解决的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种使用工业煤渣制备的原料易得，生产成本低，TiO₂含量少的浸渍型SCR烟道气脱硝催化剂载体。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种浸渍型SCR催化剂载体的制备方法，每100kg工业煤渣制备浸渍型SCR催化剂载体的制备方法包括如下步骤：

(1)将工业煤渣放入焙烧炉中，恒温焙烧，得到焙烧工业煤渣；

(2)将所述焙烧工业煤渣粉碎，过筛得到工业煤渣粉料；

(3)将乙醇胺和氨水加入到水中，配置成a溶液；

(4)将纸浆、羧甲基纤维素钠、聚氧化乙烯加入到水中，配置成b溶液；

(5)将所述工业煤渣粉料，玻璃纤维和硬脂酸混合均匀，先后加入a溶液和b溶液，进行捏合，得到捏合物；

(6)将所述捏合物预挤，陈腐、成型、干燥、焙烧；

(7)将焙烧后的物料放入硫酸氧钛的水溶液中浸泡，浸泡后取出进行干燥，干燥后焙烧得到所述SCR烟道气脱硝催化剂载体。

优选地，所述步骤(1)中，所述恒温焙烧的温度为500-610℃，所述恒温焙烧的时间为3h。

优选地，所述步骤(2)中，过筛标准为90％以上所述工业煤渣大于200目；