[发明专利]一种联合减排NOx和二噁英的催化剂制备方法

说明书

本发明公开了一种联合减排NOx和二噁英的催化剂制备方法，属于烟气污染物处理技术领域。本发明将钛酸四丁酯、冰醋酸和无水乙醇混合，加入硝酸铈搅拌均匀制得混合液A；将草酸溶于水中制得草酸溶液，制备得到的草酸溶液加入偏钒酸铵中制得混合液B；再将混合液B滴加至混合液A中，制得凝胶；并将制得的凝胶烘干、煅烧后制得V‑Ce‑Ti催化剂。本发明通过制备一种联合减排NOx和二噁英的V‑Ce‑Ti催化剂，对烧结过程中产生的烧结烟气进行催化处理，可以对烧结烟气中的二噁英和氮氧化物起到脱除效果，同时减少烧结烟气中的二噁英和氮氧化物的排放。

技术领域

本发明涉及烟气污染物处理技术领域，更具体地说，涉及一种联合减排NOx和二噁英的催化剂制备方法。

背景技术

随着我国钢产量的逐年上升，铁矿石烧结过程中产生的多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃(PCDDs/PCDFs)对环境的污染也随之愈发严重。其中二噁英具有强烈的致癌致畸作用和高毒性，在环境中极难降解，还可以通过食物链富集，其具有高脂溶性，能够在大气中远距离传输而影响到区域乃至全球环境，被称为“世纪之毒”。2004年5月17日《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》在全球正式生效，同年6月25日，我国在第十届全国人大第十次会议上审批通过了《公约》并于11月11日对中国正式生效，随后2012年6月中国颁布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，其中详细规定了企业烧结烟气中有关物质的限值。新发布的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(修改意见稿)也对二噁英的限值做了相关规定，其中2+26城市自2017年10月1日起实施。目前国内有超过1000条铁矿石烧结工序，拥有脱二噁英设备的不到10条。

目前国内外烧结烟气氮氧化物、二噁英脱除技术主要有三类，第一类是在烧结原料里添加含氨基或硫的化合物，利用硫的孤对电子与催化剂形成络合物抑制二噁英生成反应，或是利用二氧化硫、氨基团与氯离子的反应，减少氯源抑制二噁英生成，此方法虽然效果上对PCDD有较好的抑制，但是对PCDF的抑制效果很低，且不能脱除硫化物；第二类是活性炭吸附法，利用活性炭的多孔吸附能力，达到吸附脱除二噁英的效果，但是活性炭法设备投资运行成本高，吸附后的活性炭如何处理也是新的难题；第三类是选择性催化还原法脱二噁英，其关键在于选择合适的催化剂，钒钛基催化剂虽然可以达到较高的二噁英脱除率，但是价格高昂；催化剂窗口温度不合理，烧结烟气需要再加热至300-450℃左右进行脱二噁英，而此温度会发生二噁英的再次生成；反应后的催化剂含有的V₂O₅为剧毒物质，对环境和生物有严重污染，如何处理反应后的催化剂也是新的问题。因此，目前社会中迫切需要研究针对烧结烟气的二噁英脱除技术，为钢铁行业清洁生产提供强有力的保障，并且对确保环境清洁和人体健康有着深远意义。

经检索，发明创造的名称为：一种铈钛负载钒催化剂、制备方法及其用途(专利申请号：CN 201410061289.8，申请日：2014.02.24)，催化剂由Ce_aTi_bO_x载体以及负载在该载体上的V₂O₅活性组分组成，所述a:b为0.5:1～2:1，以Ce_aTi_bO_x载体的质量为100wt％计，V₂O₅活性组分的质量为1～10wt％且不包括3wt％。该催化剂在200～400℃的温度范围内具有接近100％以上的NO_x净化效率，具有较好的NH₃-SCR活性和抗SO₂中毒性能。该申请案不足之处在于：制作步骤繁琐，须经两步法才可制得溶胶凝胶。