[發明專利]一種利用粉煤灰制備雙金屬脫硝催化劑的方法

有效

• 申請號: 201210400136.2
• 申請日: 2012-10-20
• 公開（公告）號: CN102861566A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳彥廣;陸佳;趙中堂;馬倩;李金蓮;李改海
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J23/83;C01F7/14;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

一、技術領域：

本發明涉及的是工業廢氣處理和環保催化材料領域，具體涉及的是一種利用粉煤灰制備雙金屬脫硝催化劑的方法。

二、背景技術：

近年來，隨著工業用煤量的不斷提高，致使粉煤灰的排放量急劇增加。據統計，2010年我國粉煤灰排放量約為3.0億噸，綜合利用率不到40%，剩余部分則就地堆積，占用大量土地，并導致嚴重的環境污染，給我國的國民經濟建設及生態環境造成巨大的負面影響。如何利用粉煤灰中的化學成分（Al₂O₃），實現粉煤灰的資源化、高值化利用，不僅是粉煤灰未來發展的一個方向，而且也是我國發展循環經濟建設中一項重要內容。

氮氧化合物(NO_x)是大氣的主要污染物之一，它在空氣中易形成硝酸型酸雨和光化學煙霧，破壞臭氧層，嚴重影響生態環境和危害人體健康，隨著現代工業生產的發展和人們環保意識的提高，氮氧化合物(NO_x)污染成了人們十分關注的問題。我國雖然在NO_x的控制與治理方面已取得了一定的進展，但從長遠來說，若要控制NO_x，還需開發更加高效的技術，研制新型、廉價、高效的脫硝催化劑是解決該技術的關鍵所在。

目前，脫硝催化劑大多以TiO₂為基材，以V₂O₅為主要活性成份，以WO₃、MoO₃為抗氧化、抗毒化輔助成份，不僅價格昂貴，工藝復雜，在催化劑生產過程中也會產生污染。面對我國煙氣脫硝催化劑的缺點和粉煤灰利用方面的不足，以粉煤灰為原料，制備γ—Al₂O₃脫硝催化劑顯得尤為重要，一方面，拓展了粉煤灰的綜合利用前景，變廢為寶，另一方面彌補了我國煙氣脫硝催化劑的不足，提供一條粉煤灰高值化利用與煙氣治理相結合的可持續發展新途徑。

三、發明內容：

本發明的目的是提供一種利用粉煤灰制備雙金屬脫硝催化劑的方法，它用于解決現有脫硝催化劑成本高、粉煤灰綜合利用不足的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種利用粉煤灰制備雙金屬脫硝催化劑的方法：

一、利用粉煤灰制備粗AlCl₃溶液：對粉煤灰進行預處理，包括研磨、高溫除碳、水洗除可溶性雜質；然后采用Na₂CO₃為助劑，高溫下將預處理后的粉煤灰與Na₂CO₃焙燒后，HCl浸，過濾，得到富硅凝膠和粗AlCl₃溶液；

二、利用粗AlCl₃溶液制備擬薄水鋁石：由粉煤灰提取的粗AlCl₃通過加入NaOH得到純NaAlO₂，采用純NaAlO₂與NaHCO₃中和法經老化，洗滌，干燥得到擬薄水鋁石；

三、將得到的擬薄水鋁石在400—700℃下高溫焙燒，得到γ—Al₂O₃，用質量百分比濃度為5%的硝酸加入到擬薄水鋁石和γ—Al₂O₃中混合均勻，其中擬薄水鋁石質量分數占5%—10%，γ—Al₂O₃質量分數占90%—95%，擠壓成型后，根據需要破碎成所需形狀和大小；

四、將Ce鹽和Mg鹽配制成質量百分比濃度為1%-20%的穩定的混合溶液，其中Ce鹽和Mg鹽的體積比為3:1—1:3；或將La鹽和Cu鹽制成濃度為1%-20%的穩定的混合溶液，其中La鹽和Cu鹽的體積比為3:1—1:3，混合液的體積根據所制得的γ—Al₂O₃飽和吸附量大小來計算；

五、用將步驟二所得的γ—Al₂O₃樣品浸漬在步驟四制備的混合溶液中20h—30h，浸漬結束后瀝干分子篩中的殘余溶液，室溫干燥24h，然后經過500-850℃焙燒，制得雙金屬脫硝催化劑顆粒。