[發明專利]一種芬頓鐵泥制備SCR脫硝催化劑系統及工藝

有效

• 申請號: 202110383973.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113083318B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 趙改菊;孫榮峰;于子揚;王魯元;耿文廣;員冬玲
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J37/00;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明公開了一種芬頓鐵泥制備SCR脫硝催化劑系統及工藝。采用載體流化床和梭式窯為干燥煅燒設備制備SCR脫硝催化劑，梭式窯的煙氣出口與載體流化床干燥機連接，且載體流化床干燥機尾氣返回梭式窯再利用。本發明采用芬頓鐵泥制備SCR脫硝催化劑，將梭式窯尾氣用作濕芬頓鐵泥干燥的熱源，干燥尾氣大部分回用，使系統熱效率大大提高，同時緩解芬頓鐵泥堆積和燃煤煙氣NOx排放兩大環境問題。

技術領域

本發明公布了一種芬頓鐵泥制備SCR脫硝催化劑系統及工藝，用于芬頓鐵泥提質。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

芬頓催化氧化技術是國內外污水處理領域應用比較廣泛的一種高級氧化技術，具有反應迅速、條件溫和、適用范圍廣等特點，被廣泛應用于有毒有害、難以生物降解的工業有機廢水的處理中。但芬頓反應會生成大量含鐵污泥，屬于危險固體廢棄物，需要進行單獨回收和處理，較高的鐵泥處理成本限制了芬頓技術的推廣與發展。常用的芬頓鐵泥處理方法有：煅燒生產水泥、干燥后煉鐵、生產Fe₂O₃顏料、酸溶法制硫酸鐵、制備脫硫劑、陶粒等，這些方法可資源化利用芬頓鐵泥，但由于芬頓鐵泥中含有的重金屬種類較多，會使得產品質量得不到保證，且回收成本較高，不便于大規模生產推廣。因此，芬頓鐵泥的低成本回收再利用正是降低芬頓反應運行成本的關鍵。

目前，火電機組基本參與調峰，這就造成了鍋爐經常會運行在低負荷段，而鍋爐在低負荷階段運行時，省煤器出口煙氣的溫度低于300℃，而目前傳統商業V₂O₅/WO₃-TiO₂催化劑工作溫度約在300～420℃之間，因此不能滿足排放煙氣溫度在300℃以下脫硝的需求，若采用再加熱后脫硝的工藝，則會導致能源消耗增大。近幾十年來，學界研究了一系列以非釩基金屬氧化物為活性組分的SCR催化劑，力求取代傳統的釩鈦類催化劑。在常見金屬氧化物催化劑中，鐵基氧化物具有良好的SCR脫硝活性和抗水性能，且相比釩鈦系催化劑，鐵基催化劑憑借其價格低廉，來源廣泛、無二次污染及廢棄催化劑易處理等突出優勢，具備替代釩鈦系催化劑的潛質與趨勢。

芬頓鐵泥中含有大量FeOOH(FeOOH高溫(大于400℃)下熱解即可生成Fe₂O₃)、Fe₂O₃以及少量Si、Al、Mn、Cr、Co等元素，如果以芬頓鐵泥為原材料制作SCR催化劑，其中Fe₂O₃是鐵基脫硝催化活性成分，有機質可以作為造孔劑，SiO₂和Al₂O₃可應用于催化劑載體，Mn、Cr、Co等可用作助劑以提高所得催化劑的SCR脫硝性能。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種芬頓鐵泥制備SCR脫硝催化劑系統及工藝，既可有效解決芬頓鐵泥的處置問題，使鐵資源得到有效的利用，還可有效規避現有釩鈦系催化劑的二次污染問題，滿足火電機組深度調峰工況下的寬溫度窗口脫硝所需。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種芬頓鐵泥制備SCR脫硝催化劑系統，包括：料倉Ⅰ、載體流化床干燥機、除塵裝置、濕法脫硫脫硝裝置、料倉II、混料機、真空擠出機、梭式窯、切割機、模塊區、燃燒器；所述料倉Ⅰ、載體流化床干燥機、除塵裝置、濕法脫硫脫硝裝置依次相連；所述除塵裝置的除塵口、載體流化床干燥機出料口分別與料倉II的進料口相連，所述料倉II與混料機、真空擠出機、梭式窯、切割機、模塊區依次相連，所述燃燒器的煙氣出口與梭式窯氣體進口相連，梭式窯的尾氣出口與載體流化床干燥機的煙氣進口相連接。

本發明的第二個方面，提供了一種芬頓鐵泥制備SCR脫硝催化劑的方法，包括：