本發(fā)明屬于化學(xué)化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及催化劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種煙氣脫硫催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在當(dāng)今世界，環(huán)境污染是全人類共同關(guān)注的問題，也是制約我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。人類在利用能源促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也為能源的使用付出了代價(jià)，如燃煤過程中SO2的排放對(duì)空氣造成污染，以及所帶來的次生災(zāi)害--酸雨。SO2污染控制是我國目前大氣污染控制領(lǐng)域最緊迫的任務(wù)，若不采取有效的削減措施，2020年我國SO2排放量將達(dá)到3500萬噸，這將對(duì)我國經(jīng)濟(jì)以及自然環(huán)境造成不可估量的損失，因此對(duì)SO2的排放控制問題急待解決。目前工業(yè)上使用的脫硫法有以下幾類：濕法脫硫(石膏法、鈉堿吸收法等)、半干法脫硫(旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、增濕灰循環(huán)脫硫等)、干法脫硫(電子束照射法等)等。這幾種脫硫方法都存在著不同程度的缺陷和不足。例如，建設(shè)費(fèi)用高，產(chǎn)生的脫硫物較難處理，有二次污染，系統(tǒng)復(fù)雜，啟停不便，脫硫系統(tǒng)存在磨損堵塞等問題。然而，活性焦催化氧化脫硫材料及設(shè)備能夠避免上述其他脫硫裝置所帶來的一系列負(fù)面問題?；钚越故且院置簽橹饕涎兄瞥龅囊环N具有吸附劑和催化劑雙重性能的粒狀物質(zhì)。不僅如此，活性焦因結(jié)構(gòu)上中孔發(fā)達(dá)，表現(xiàn)在性能指標(biāo)上碘值有所降低，但亞甲藍(lán)值、糖蜜值大為增高，從而在應(yīng)用上具有能吸附大分子、長鏈有機(jī)物的特性，既有活性炭的特點(diǎn)，同時(shí)又避免了活性炭價(jià)格高、機(jī)械強(qiáng)度低和易粉碎等缺點(diǎn)?；钚越姑摿蛐阅芨?，制造成本低，而且作為脫硫劑，可以反復(fù)使用。同時(shí)，活性焦催化氧化脫硫材料能夠?qū)煔馀欧诺腟O2回收用于補(bǔ)充國內(nèi)短缺的硫資源。所以活性焦脫硫材料研究在工業(yè)脫硫中不僅具有重要的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于環(huán)境保護(hù)也具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種適宜工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，生產(chǎn)溫度等工業(yè)生產(chǎn)條件下使用，并具有脫硫性能的煙氣脫硫催化劑。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種煙氣脫硫催化劑，其由如下方法制備得到：一種煙氣脫硫催化劑，其通過如下方法制備得到：(1)將活性焦與稀酸溶液，按照液固比例為1-5：1，放置在高溫高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行處理，然后去離子水浸泡，再真空烘干，得到活性焦C1，(2)將活性焦C1浸漬在鉀鹽溶液中，再次真空烘干，得到活性焦C2，(3)將活性焦C2高溫煅燒處理制備得到煙氣脫硫催化劑。本發(fā)明煙氣脫硫催化劑各組分重量百分比為：活性焦90.9-95.2％，鉀鹽4.8-9.1％。優(yōu)選地，所述的稀酸溶液選自H2SO4，HNO3，HCl中的一種，稀酸溶液的質(zhì)量濃度為5％-10％。優(yōu)選地，所述的活性焦顆粒尺寸在10-30目。優(yōu)選地，所述步驟(1)中的高溫高壓反應(yīng)釜中處理?xiàng)l件為：溫度150-300℃，時(shí)間1-3h，壓力1-7MPa。優(yōu)選地，所述步驟(1)中的去離子水浸泡8-24小時(shí)。優(yōu)選地，所述步驟(1)中的真空烘干為烘干溫度80-120℃，干燥時(shí)間為8-24h，干燥爐內(nèi)的真空度小于-0.1MPa。優(yōu)選地，所述步驟(2)中的真空烘干為烘干溫度80-120℃，干燥時(shí)間為8-24h，干燥爐內(nèi)的真空度小于-0.1MPa。優(yōu)選地，所述步驟(2)中鉀鹽溶液選自碳酸鉀、草酸鉀、高錳酸鉀。優(yōu)選地，所述步驟(3)中的高溫煅燒條件為在惰性氣體氣氛下，程序升溫至500℃-680℃，保溫1-5h左右，在惰性氣體氣氛下冷卻至室溫。優(yōu)選地，所述步驟(3)中的高溫煅燒條件為在氮?dú)夥障?℃/min，程序升溫至600℃，保溫1-2h左右，在氮?dú)夥障吕鋮s至室溫。本發(fā)明的催化劑是以草酸鉀為基本的催化劑組份，活性焦為催化劑載體，經(jīng)過一系列的處理制備而成。本發(fā)明的催化劑的具體制備方法如下：將活性焦與配比好的體積分?jǐn)?shù)固定的稀酸溶液，按照液固體積比為1-5放置在高溫高壓反應(yīng)釜中，設(shè)定溫度150-300℃和反應(yīng)時(shí)間1-3h，待反應(yīng)結(jié)束，儀器冷卻取出活性焦，用去離子水沖洗浸泡，然后將活性焦放置真空烘箱中，設(shè)定溫度在80-120℃之間和干燥時(shí)間為8-24h,進(jìn)行烘干處理。此方法制備活化的活性焦編號(hào)為A1。將A1放入鉀鹽溶液中，浸漬數(shù)小時(shí)，或采用等體積浸漬后，放置一段時(shí)間，然后在真空烘箱中干燥，真空烘箱的溫度為80-120℃，干燥時(shí)間為8-24h。此方式負(fù)載后的炭材料記編號(hào)為A2。將A2放置在N2保護(hù)無氧的管式爐內(nèi)進(jìn)行煅燒，管式爐采用程序升溫，且進(jìn)行保溫程序設(shè)置。此方式煅燒制得活性焦脫硫催化劑記為K/AC。將該活性焦脫硫劑K/AC20g置于固定床反應(yīng)器中，升溫至120℃，通入模擬煙氣測試，模擬煙氣組成為SO2：900ppm、O2:10％、平衡氣：N2、氣體流量：900ml/min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：脫硫效率高于95％維持時(shí)間為255分鐘；飽和硫容為8.1g/100g脫硫劑。本發(fā)明的煙氣脫硫催化劑適宜工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，生產(chǎn)溫度(80-140℃)條件下使用，并具有脫硫性能，脫硫效率高于95％維持時(shí)間255分鐘以上，且可反復(fù)再生。此外，本發(fā)明催化劑的生產(chǎn)原料易得、價(jià)格低廉，生產(chǎn)應(yīng)用成本較??；同時(shí)具有較高的催化氧化脫硫性能；不僅如此，此催化劑也易再生，再生十次后脫硫性能良好?？蓮V泛運(yùn)用于鋼鐵企業(yè)、煙煤電廠、煙煤窯爐、冶金行業(yè)等大型煙氣排放企業(yè)的催化脫硫。具體實(shí)施方式下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明的內(nèi)容不限于此。本發(fā)明說明書中的實(shí)施方式僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，其并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍起到限定作用。本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明公開的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上所做的任何省略、替換或修改都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1將活性焦利用物理裝置進(jìn)行粉碎，帥選出粒徑尺寸大小在10-30目的活性焦。利用電子天平秤取30g活性焦，再用量筒量取出預(yù)先配比好的稀硝酸溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5-10％)100ml。將活性焦放入高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)襯中，然后倒入秤取好的稀硝酸溶液。使其溫度在200-250℃下反應(yīng)2-3h。冷卻，取出半焦清洗，放置在真空烘箱內(nèi)烘干，將上述改性后的活性焦記作A1.通入模擬煙氣測試，模擬煙氣組成為SO2：900ppm、O2:10％、平衡氣：N2、氣體流量：900ml/min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：脫硫效率高于95％維持時(shí)間為10分鐘。實(shí)施例2將A1放入草酸鉀鹽溶液中，浸漬0.5-24小時(shí)，或采用等體積浸漬后，放置0.5-5小時(shí)，然后在120℃干燥8小時(shí)，此方式負(fù)載后的炭材料記編號(hào)為A2。將A2放置在N2保護(hù)無氧的環(huán)境下進(jìn)行煅燒，煅燒溫度設(shè)定在500-600℃，煅燒時(shí)間2小時(shí)左右，制得K/AC活性焦脫硫催化劑，其含5-15wt％的K鹽。秤取該活性焦脫硫劑20g放置于固定床反應(yīng)器中，升溫至120℃，通入模擬煙氣測試，模擬煙氣組成為SO2：900ppm、O2:10％、平衡氣：N2、氣體流量：900ml/min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：脫硫效率高于95％維持時(shí)間為255分鐘；飽和硫容為8.1g/100g脫硫劑。實(shí)施例3將A1放入草酸鉀鹽溶液中，浸漬0.5-24小時(shí)，或采用等體積浸漬后，放置0.5-5小時(shí)，然后在120℃干燥8小時(shí)，此方式負(fù)載后的炭材料記編號(hào)為A2。將A2放置在N2保護(hù)無氧的環(huán)境下進(jìn)行煅燒，煅燒溫度設(shè)定在500-600℃，煅燒時(shí)間2小時(shí)左右，制得K/AC活性焦脫硫催化劑，其含5-15wt％的K鹽,然后對(duì)其進(jìn)行脫硫測試記作A3。將A3放置管式爐中，N2保護(hù)，溫度設(shè)定在500-600℃，時(shí)長2小時(shí)，記作A4。依照測試A2的脫硫方法，測試再生后的半焦脫硫能力，發(fā)現(xiàn)其脫硫能力為A2的95％-100％。然后依次再生測試，負(fù)載后的脫硫催化材料再生使用壽命達(dá)10次以上。實(shí)施例4-6將A1放入不同的鉀鹽溶液中，(包括：碳酸鉀，硫酸鉀，高錳酸鉀)浸漬0.5-24小時(shí)，或采用等體積浸漬后，放置0.5-5小時(shí)，然后在120℃干燥8小時(shí)，此方式負(fù)載后的炭材料記編號(hào)為A2。將A2放置在N2保護(hù)無氧的環(huán)境下進(jìn)行煅燒，煅燒溫度設(shè)定在500-600℃，煅燒時(shí)長2小時(shí)左右，制得K/AC活性焦脫硫催化劑，其含5-15wt％的K鹽。秤取該活性焦脫硫劑20g放置于固定床反應(yīng)器中，升溫至120℃，通入模擬煙氣測試，模擬煙氣組成為SO2：900ppm、O2:10％、平衡氣：N2、氣體流量：900ml/min。脫硫效率高于95％的維持時(shí)間實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：鉀鹽K2CO3K2SO4KMnO4脫硫時(shí)間(分鐘)238220227上述實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3