[发明专利]一种氰化氢脱除催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氰化氢脱除催化剂及其制备方法，其中制备方法包括以下步骤：S1：将氧化钙与湿污泥混合，经干化，粉碎、过筛后，得到半干污泥或干污泥；S2：将半干污泥或干污泥送入热解反应器热解，得到热解半焦和热解挥发分，取其中所述热解半焦作为脱除氰化氢的催化剂。与现有技术相比，本发明制备得到的催化剂可以直接催化脱除污泥热解挥发分中的HCN，避免污泥热解挥发分冷凝后对其中HCN的二次处理，且对污泥热解挥发分中HCN的去除率达到为98％以上，挥发分冷凝后所得热解液中CNsupgt;‑/supgt;的含量低至0.2mg/L。

技术领域

本发明涉及污泥资源化利用技术领域，尤其是涉及一种氰化氢脱除催化剂及其制备方法。

背景技术

随着污水处理规模的高速增长，我国污水污泥产量已超过3000万吨/年，亟需开发污泥安全处理处置与资源化利用技术。目前，污水污泥的处置方法包括厌氧发酵、焚烧、热解等，其中热解可获得中热值燃气和油、以及低重金属浸出毒性的热解炭，在实现高效安全处置的同时实现资源化利用。污泥氮含量较高，热解产生的挥发分中存在较多的HCN和NH₃。当挥发分冷却后，这两种气体会富集在热解液的水相中。对热解液进行油水分离，分离出的废水中不仅会富集氨氮，还将存在剧毒且处理难度更大的CN^-，带来较高处置成本和环境风险。

现有技术仅仅将氰离子从气相转移至洗涤液中，而洗涤液再生分离出的HCN还将带来后续处理问题。因此，亟需一种能够有效处理污泥热解过程中产生的氰化氢的方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种氰化氢脱除催化剂及其制备方法，制备得到的催化剂可以直接催化脱除污泥热解挥发分中的HCN，避免污泥热解挥发分冷凝后对其中HCN的二次处理，且对污泥热解挥发分中HCN的去除率达到为98％以上。

申请人对污泥热解的含氮污染物析出规律的前期研究中，发现污泥热解气中HCN的析出率达到3130mg/kg，折算到热解液中的CN^-浓度达到10624mg/L，远超炼焦行业废水排放的限值。目前煤化工行业普遍采用真空碳酸盐法、AS循环洗涤法等方法对焦炉煤气中的HCN进行脱除，但这些方法仅仅将氰离子从气相转移至洗涤液中，而洗涤液再生分离出的HCN还将带来后续处理问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的第一个目的是保护一种氰化氢脱除催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将氧化钙与湿污泥混合，经干化，粉碎、过筛后，得到半干污泥或干污泥；

S2：将半干污泥或干污泥送入热解反应器热解，得到热解半焦和热解挥发分，取其中所述热解半焦作为脱除氰化氢的催化剂。

进一步地，从S1中所述湿污泥原料中取样，经烘干、粉碎后得到干基污泥样品，并通过烘干过程的失重得到湿污泥的含水率M；

对干基污泥样品进行XRF分析，测得干污泥中磷、硅、硫、钙的质量分数ω(P)、ω(Si)、ω(S)、ω(Fe)、ω(Ca)；

S1中加入氧化钙的质量相对湿污泥质量的比例ω(CaO-add)的范围为：

[ω(P)/31+ω(Si)/28+ω(S)/32-ω(Fe)/56-ω(Ca)/40]×56/40×(1-M)ω(CaO-add)[ω(P)/31+ω(Si)/28+ω(S)/32+3×ω(Fe)/56-ω(Ca)/40]×56/40×(1-M)。

进一步地，S1中加入氧化钙的质量相对湿污泥质量的比例ω(CaO-add)的范围为：