本發(fā)明涉及一種SCO脫二噁英催化劑及其制備方法，屬于濾清污染氣體的催化劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：二噁英(Dioxin)，又稱二氧雜芑，是一種無色無味、毒性嚴(yán)重的脂溶性物質(zhì)，二噁英實際上是二噁英類（Dioxins）一個簡稱，它指的并不是一種單一物質(zhì)，而是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構(gòu)體的兩大類有機(jī)化合物。二噁英包括210種化合物，這類物質(zhì)非常穩(wěn)定，熔點較高，極難溶于水，可以溶于大部分有機(jī)溶劑，是無色無味的脂溶性物質(zhì)，所以非常容易在生物體內(nèi)積累，對人體危害嚴(yán)重。大氣環(huán)境中的二噁英來源復(fù)雜，鋼鐵冶煉，有色金屬冶煉，汽車尾氣，焚燒生產(chǎn)（包括醫(yī)藥廢水焚燒，化工廠的廢物焚燒，生活垃圾焚燒，燃煤電廠等）。含鉛汽油、煤、防腐處理過的木材以及石油產(chǎn)品、各種廢棄物特別是醫(yī)療廢棄物在燃燒溫度低于300-400℃時容易產(chǎn)生二噁英。傳統(tǒng)的脫二噁英催化劑脫除效率不高，且對煙氣的要求溫度較為苛刻。煙氣在排出時，需要多重加熱才能滿足脫除條件。此外，傳統(tǒng)的催化劑依托蜂窩狀催化劑進(jìn)行過濾作業(yè)，這種催化劑的結(jié)構(gòu)簡單，然而一旦有大顆粒物進(jìn)入催化劑內(nèi)部，整條蜂窩條孔將發(fā)生阻塞，無法進(jìn)行正常過濾反應(yīng)。催化劑在高污染環(huán)境中作業(yè)，積塵是難免的，如何在無需頻繁停機(jī)清理積灰的基礎(chǔ)上，仍能令其發(fā)揮最大的過濾性能，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的難題。本發(fā)明提出了一種SCO脫二噁英催化劑，能有效濾除二噁英，化學(xué)和熱穩(wěn)定性好好，活性也較高，并且抗中毒性能高。此外，本發(fā)明具備高抗塵干擾能力，在無需頻繁停機(jī)清理積灰的基礎(chǔ)上，仍能發(fā)揮最大的過濾性能，令催化劑的老化速度均一，濾除能力強(qiáng)且使用壽命長。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決高溫催化劑的實際使用過程中遇到的問題，本發(fā)明提供了一種SCO脫二噁英催化劑，能有效濾除二噁英，化學(xué)和熱穩(wěn)定性好好，活性也較高，并且抗中毒性能高。此外，本發(fā)明具備高抗塵干擾能力，在無需頻繁停機(jī)清理積灰的基礎(chǔ)上，仍能發(fā)揮最大的過濾性能，令催化劑的老化速度均一，濾除能力強(qiáng)且使用壽命長。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種SCO脫二噁英催化劑，其特征在于由下述原料制得，所述份數(shù)均為重量份:基材40-50份；活性成分1-3份；助劑20-30份；粘結(jié)劑2-8份；增塑劑3-5份；其中所述基材包括二氧化鈦和γ-氧化鋁；所述基材中二氧化鈦和γ-氧化鋁按質(zhì)量比為3:1。所述活性成分包括五氧化二釩。所述助劑包括三氧化鎢和三氧化鉬；上述三氧化鎢和三氧化鉬的質(zhì)量比為1:1。所述粘結(jié)劑包括膨潤土和碳酸鈣；上述膨潤土和碳酸鈣的質(zhì)量比為2:1。所述增塑劑包括羥甲基纖維素和硅藻泥；上述羥甲基纖維素和硅藻泥的質(zhì)量比為3:2。還包括擠出潤滑劑，擠出潤滑劑的施加量為1.5-3份；所述擠出潤滑劑包括甲基硅油和高油酸葵花油，甲基硅油和高油酸葵花油的質(zhì)量比為3:1。本發(fā)明所述的一種SCO脫二噁英催化劑，包括如下制備步驟：（1）將基材在80-120℃真空烘箱內(nèi)干燥6-8h，降溫至30-60℃，得到預(yù)處理基材；（2）稱取活性成分和助劑，加入混料釜，將20-25L去離子水逐漸加入混料釜，并開啟攪拌，以100-200r/min的速度攪拌2-3h后，加入步驟（1）中預(yù)處理基材，繼續(xù)攪拌2-3h；（3）將步驟（2）的制得物，放入馬弗爐，在500-700℃下煅燒4-6h；（4）將步驟（3）的制得物加入粘結(jié)劑、增塑劑和擠出潤滑劑進(jìn)行混煉，直至將物料混煉均勻；（5）將混煉出來的物料，熟化24-48h后，加入到過濾預(yù)擠出中擠出，過濾除去物料中雜質(zhì)；（6）將過濾預(yù)擠出后的物料，通過模具整體擠出成型，并按照規(guī)定的長度，將上述成品進(jìn)行切割成分段體，在每個分段體的兩端進(jìn)行半球形內(nèi)凹式切削加工，令每個分段體的兩端形成內(nèi)凹的半球面；（7）兩個相鄰的分段體之間嵌入交聯(lián)球體催化劑，即制得成品。步驟（7）中所述的交聯(lián)球體催化劑的制備方法為將孔徑為1-3mm的發(fā)泡金屬加工成球形，用電泳沉積法在發(fā)泡金屬的孔內(nèi)施鍍一層功能助劑材料，所述功能助劑材料的厚度小于0.5mm。所述發(fā)泡金屬為泡沫鎳。所述功能助劑材料由下述原料制得，所述份數(shù)均為重量份:γ-氧化鋁20-30份；五氧化二釩1-3份；三氧化鎢10-15份；三氧化鉬10-12份；碳酸鋇或碳酸鈣2-8份；吐溫-601-3份；十二烷基苯磺酸鈉2-3份；聚四氟乙烯粉末4-7份。本發(fā)明所具有的有益效果是：1、氧化鋁和納米二氧化鈦載體本身具有較高的比表面積，能夠令基材具有適合的孔結(jié)構(gòu)和吸水率，可以提高載體的表面積，有利于催化劑活性成分分散，以提高催化劑的活性和壽命。2、催化劑的各組分之間形成Mo-V-W/TiO2-Al2O3體系，在活性組分Mo、V、W以及載體TiO2-Al2O3的作用下，同時依靠過渡族金屬組成的V-W-Ti-Mo體系，能夠很好將二噁英分解成HCl、CO2、H2O。本發(fā)明能夠直接銜接除塵布帶，能有效精簡尾氣過濾排放設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低環(huán)保成本。3、加入稀土氧化物可以提高催化劑的耐熱性，起到穩(wěn)定晶格結(jié)構(gòu)和防止體積收縮的雙重作用。4、在相鄰的兩個蜂窩狀分段體之間嵌入交聯(lián)球體催化劑，交聯(lián)球體催化劑在同步過濾的同時能夠起到高效熱傳導(dǎo)和多通管的作用。脫二噁英催化劑均需要在150-300攝氏度的溫度條件下才能具有高反應(yīng)活性，然而，煙氣剛排放出時的溫度并不能保持太久，隨著煙氣在催化劑中運動，溫度逐漸減低。而泡沫鎳均有極高的熱傳導(dǎo)效率，能夠充分吸收煙氣排出伊始時攜帶的熱量，令催化劑前端和后端均勻受熱，有利于提高脫二噁英的效率。此外，由于催化劑在高塵環(huán)境中作業(yè)，一旦分段體的一條蜂窩孔被阻塞，煙氣也可以從過交聯(lián)球體催化劑的多通管路進(jìn)入下一相鄰分段體中，令濾孔的阻塞率大為降低。并且，煙氣在催化劑中的運動軌跡本身也不均勻，交聯(lián)球體催化劑還能起到均勻分散煙氣的作用，能在無需頻繁停機(jī)清理積灰的基礎(chǔ)上，仍能令其發(fā)揮最大的過濾性能，延長催化劑的整體使用壽命。具體實施方式下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，具體實施例不限制本發(fā)明。一種SCO脫二噁英催化劑，由下述原料制得，所述份數(shù)均為重量份:基材40-50份；活性成分1-3份；助劑20-30份；粘結(jié)劑2-8份；增塑劑3-5份；其中所述基材包括二氧化鈦和γ-氧化鋁；所述基材中二氧化鈦和γ-氧化鋁按質(zhì)量比為3:1。所述活性成分包括五氧化二釩。所述助劑包括三氧化鎢和三氧化鉬；上述三氧化鎢和三氧化鉬的質(zhì)量比為1:1。所述粘結(jié)劑包括膨潤土和碳酸鈣；上述膨潤土和碳酸鈣的質(zhì)量比為2:1。所述增塑劑包括羥甲基纖維素和硅藻泥；上述羥甲基纖維素和硅藻泥的質(zhì)量比為3:2。還包括擠出潤滑劑，擠出潤滑劑的施加量為1.5-3份；所述擠出潤滑劑包括甲基硅油和高油酸葵花油，甲基硅油和高油酸葵花油的質(zhì)量比為3:1。具體實施例中的各成分及用量見下表：成分實施例一實施例二實施例三基材40份45份50份活性成分1份1.2份3份助劑20份25份30份粘結(jié)劑2份25份8份增塑劑3份3.7份5份擠出潤滑劑1.5份2份3份本發(fā)明所述的一種SCO脫二噁英催化劑，包括如下制備步驟：（1）將基材在80-120℃真空烘箱內(nèi)干燥6-8h，降溫至30-60℃，得到預(yù)處理基材；（2）稱取活性成分和助劑，加入混料釜，將20-25L去離子水逐漸加入混料釜，并開啟攪拌，以100-200r/min的速度攪拌2-3h后，加入步驟（1）中預(yù)處理基材，繼續(xù)攪拌2-3h；（3）將步驟（2）的制得物，放入馬弗爐，在500-700℃下煅燒4-6h；（4）將步驟（3）的制得物加入粘結(jié)劑、增塑劑和擠出潤滑劑進(jìn)行混煉，直至將物料混煉均勻；（5）將混煉出來的物料，熟化24-48h后，加入到過濾預(yù)擠出中擠出，過濾除去物料中雜質(zhì)；（6）將過濾預(yù)擠出后的物料，通過模具整體擠出成型，并按照規(guī)定的長度，將上述成品進(jìn)行切割成分段體，在每個分段體的兩端進(jìn)行半球形內(nèi)凹式切削加工，令每個分段體的兩端形成內(nèi)凹的半球面；（7）兩個相鄰的分段體之間嵌入交聯(lián)球體催化劑，即制得成品。步驟（7）中所述的交聯(lián)球體催化劑的制備方法為將孔徑為1-3mm的發(fā)泡金屬加工成球形，用電泳沉積法在發(fā)泡金屬的孔內(nèi)施鍍一層功能助劑材料，所述功能助劑材料的厚度小于0.5mm。所述發(fā)泡金屬為泡沫鎳。所述功能助劑材料由下述原料制得，所述份數(shù)均為重量份:γ-氧化鋁20-30份；五氧化二釩1-3份；三氧化鎢10-15份；三氧化鉬10-12份；碳酸鋇或碳酸鈣2-8份；吐溫-601-3份；十二烷基苯磺酸鈉2-3份；聚四氟乙烯粉末4-7份。功能助劑材料在具體實施例中的各成分及用量見下表：成分實施例一實施例二實施例三γ-氧化鋁20份25份30份五氧化二釩1份1.5份3份三氧化鎢10份13份15份三氧化鉬10份11份12份碳酸鋇或碳酸鈣2份5份8份吐溫-601份1.5份3份十二烷基苯磺酸鈉2份2.5份3份聚四氟乙烯粉末4份5份7份上述實施例的實驗結(jié)果如下：實驗樣品二噁英脫除率（%）實施例一99.3實施例二99.4實施例三99.7上述實驗結(jié)果證明，本發(fā)明的使用性能良好，能有效脫除煙氣中的二噁英，適宜在業(yè)界推官普及。當(dāng)前第1頁1 2 3