用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂及其制备方法
专利名称：用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及垃圾焚烧处理技术，具体是一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催 化剂及其制备方法。
(二)
背景技术：
垃圾焚烧处理方法具有减容减重比例大、处理批量大、周期短、无害化和资源化等 优点，近年在垃圾处理方法中的比重越来越大。垃圾焚烧处理的缺点是焚烧烟气有二恶 英排放，可能引起空气的二次污染，而二恶英对人体有致奇和致癌作用。在标准状态下 二恶英呈固态，熔点为303 305°C, 二恶英极难溶于水而容易溶解于脂肪，所以它容易在 生物体内积累并难以排出。
在垃圾焚烧中释放出来的二恶英来源如下垃圾中自身含有的二恶英类物质；垃圾 在燃烧过程中形成的前驱体，如氯苯、氯酚、聚氯酚类物质(PCBs)转化；小分子碳氢 化合物通过聚合和环化形成多环烃化合物(PAH)，这些化合物和氯反应形成的二恶英； 在较低温度下，二恶英前驱体在飞灰催化作用下形成二恶英；焚烧炉尾部净化温度在 200-300'C下，HC1和单质氯在飞灰催化作用下与碳氢化合物反应生成的二恶英。
控制二恶英的方法主要有以下几个通过焚烧炉的设计，增加焚烧温度和烟气在高 温条件下的停留时间；利用活性炭的吸附性来吸收二恶英；尾部烟道气剧冷，缩短烟气 在200 30(TC下的停留时间；向炉膛喷入抑制剂；催化氧化分解等。
目前各个国家对二恶英的排放均有严格的排放标准，如欧盟对二恶英的排放标准为 0. lngTEQ/Nra3,我国的二恶英排放标准也由1 ngTEQ/Nm3提高到0.5 ngTEQ/Nm3。从目前 的技术分析，通过焚烧炉的设计不可能彻底解决二恶英的排放问题，因为在尾部飞灰表 面可再次合成二恶英；活性炭吸附也只是发生物理吸附，二恶英没有被分解；而通过烟 气剧冷和喷抑制剂的方法成本较大。催化氧化分解技术是利用烟气中氧气条件，在大约 300 40(TC的温度，二恶英被分解形成C02和H20蒸汽，从而使二恶英彻底的无害化。催 化氧化分解技术能耗低，是一种比较有潜力的方法。
(三)
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种比表面积大、催化氧化分解能力强、 抗烟气中硫的中毒效果明显、制备方法简单易行且制造成本低的用于去除垃圾焚烧炉烟 气中二恶英的催化剂及其制备方法。
本发明的技术方案
一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，以火山岩为载体，在该载体上先后负载二氧化钛和V20s，其中催化剂成分为V205， Ti02为负载V20s的载体。 所述火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上。 所述催化剂中Ti02占总体重量的重量百分比为1% 15%， V20s占总体重量的重量
百分比为1% 6%。
一种所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，步骤如下
1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上，即量取钛酸丁酯和无水乙醇，其体积 比为l: 1.5 1: 3.5，混合后用磁力搅拌器强力搅拌至混合均匀，形成黄色澄清溶液A， 加入硝酸调节pH《3;将冰醋酸和分析纯水按照1: 3 1: 10的体积比配置成溶液B，
加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌条件下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后加入火山岩 颗粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的 孔隙率在60%以上；在水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉35(TC 60(rC热 处理2h 6h，即可将Ti02负载在火山岩上；
2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上，即按照V20s负载量为1% 6%的重量 百分比称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《 5%，将前述负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24 h, 烘干后在温度为350'C 60(rC条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
一种所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，步骤如下
1) 采用均匀沉淀法将Ti02负载在火山岩上，即将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液， 两者的摩尔比为1: 1 h 4，在该溶液中加入火山岩颗粒且以溶液浸过颗粒物为最低标 准，火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上；在密闭系统中， 在温度为70'C 16(TC的条件下进行反应，反应时间为lh 4h，冷却后经真空干燥，再 在马弗炉35(TC 60(TC热处理2h 6h,即可将Ti02负载在火山岩上；
2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上，即按照V20s负载量为1% 6%的重量 百分比称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《 5%，将前述负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24 h， 烘干后在温度为35(TC 60(TC条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
本发明的优点是本发明提供了一种以火山岩为载体负载Ti02和V20s来制备的催
化剂，其采用多孔的火山岩为载体，原料便宜且具有较大的比表面积，使催化能力增强； 而TK)2作为催化剂的载体，能较好地负载V205催化剂，同时Ti02在催化剂的抗烟气中 硫的中毒方面具有明显优势，在200'C 450'C温度范围内表现出较高的二恶英催化氧化 分解能力；该制备方法简单易行且制造成本低，具有广阔的应用前景。 具体实施例方式
下面列举一些实施例子说明催化剂的制备方法，但不包括全部。实施例中采用的火 山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上。 实施例1:1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上
量取钛酸丁酯和无水乙醇体积比为l: 2,混合后用磁力搅拌器强力搅拌并混合均匀， 形成黄色澄清溶液A，加入硝酸调节pH《3;冰醋酸和超纯水按照l: 8的体积比配置成溶 液B，加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后放入火山岩 颗粒并完全浸入溶液；在水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉400'C热处理3h 即可；
2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上
按照￥205负载量为5%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03)，在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为5%，把有上述(1)制备的载体放入该溶液中进行浸 渍，浸渍时间为24h;烘干后在温度为40(TC的条件下煅烧3h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在350'C、含氧量8%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率高达95%。
实施例2:
1) 采用均勾沉淀法将Ti02负载在火山岩上
将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液，两者的摩尔比为l: 3，在该溶液中加入火山岩颗
粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，在密闭系统中，在温度为100'C的条件下进行反应， 经过冷却、真空干燥，再在马弗炉40(TC热处理3h即可；
2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上
按照丫205负载量为4%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03)，在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为4%，把有上述l)制备的载体放入该溶液中进行浸渍， 浸渍时间为20 h;烘干后在温度为400'C的条件下煅烧2h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在42(TC,含氧量5%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率为90%%。
实施例3:
1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上
量取钛酸丁酯和无水乙醇体积比为l: 2，用磁力搅拌器强力搅拌并混合均匀，形成 黄色澄清溶液A，加入硝酸调节pH《3;冰醋酸和超纯水按照l: 6的体积比配置溶液B, 并加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后将火山岩颗粒浸 入溶液中；在水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉550'C热处理3h即可；
2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上
按照￥205负载量为2%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03),在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为3%,把有上述l)制备的载体放入该溶液中进行浸渍， 浸渍时间为15 h;烘干后在温度为450'C的条件下煅烧4h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在350'C,含氧量5%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率为85%。
5实施例4:
1) 采用均匀沉淀法将Ti02负载在火山岩上
将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液，两者的摩尔比为l: 2，在该溶液中加入火山岩颗 粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，在密闭系统中，在温度为卯'C的条件下进行反应， 经过冷却、真空干燥，再在马弗炉450'C热处理2h即可；
2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上
按照￥205负载量为3%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03),在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为2%，把有上述l)制备的载体放入该溶液中进行浸渍， 浸渍时间为15 h;烘干后在温度为450'C的条件下煅烧5h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在35(TC,含氧量8%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率为83%。
权利要求
1.一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，其特征在于以火山岩为载体，在该载体上先后负载二氧化钛和V2O5，其中催化剂成分为V2O5，TiO2为负载V2O5的载体。
2. 根据权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，其特征在于所述 火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上。
3. 根据权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，其特征在于所述 催化剂中Ti02占总体重量的重量百分比为1% 15%， V205占总体重量的重量百分比为1% 6%。
4. 一种如权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，其特 征在于步骤如下1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上，即量取钛酸丁酯和无水乙醇，其体积比为1: 1.5 1: 3.5，混合后用磁力搅拌器强力搅拌至混合均勾，形成黄色澄清溶液A,加入硝酸 调节pH《3;将冰醋酸和分析纯水按照1: 3 1: 10的体积比配置成溶液B，加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌条件下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后加入火山岩颗粒且以溶、液浸过 颗粒物为最低标准，火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上；在 水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉35(TC 60(TC热处理2h 6h，即可将Ti02 负载在火山岩上；2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上，即按照V205负载量为1% 6%的重量百分比 称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《5%，将前述 负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24h，烘干后在、温度 为350'C 600'C条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
5. —种如权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，其特 征在于步骤如下-1) 采用均匀沉淀法将Ti02负载在火山岩上，即将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液，两者的 摩尔比为1: 1~1: 4，在该溶液中加入火山岩颗粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，火山岩 的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上；在密闭系统中，在温度为70'C 160'C的条件下进行反应，反应时间为lh 4h，冷却后经真空干燥，再在马弗炉350'C 600 'C热处理2h 6h，即可将Ti02负载在火山岩上；2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上，即按照V20s负载量为1% 6%的重量百分比 称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《5%，将前述 负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24h，烘干后在温度 为35(TC 600'C条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
全文摘要
一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，以火山岩为载体，在该载体上先后负载二氧化钛和V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>，其中催化剂成分为V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>，TiO<sub>2</sub>为负载V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>的载体；该催化剂的制备方法首先采用溶胶-凝胶法或均匀沉淀法将TiO<sub>2</sub>负载在火山岩上，然后采用浸渍法将V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>负载在TiO<sub>2</sub>载体上。本发明的优点是采用多孔的火山岩为载体，原料便宜且具有较大的比表面积，使催化能力增强；而TiO<sub>2</sub>作为催化剂的载体，能较好地负载V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>催化剂，同时TiO2在催化剂的抗烟气中硫的中毒方面具有明显优势，在200℃～450℃温度范围内表现出较高的二恶英催化氧化分解能力；该制备方法简单易行且制造成本低，具有广阔的应用前景。
文档编号A62D3/38GK101559362SQ20091006896
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者朱国营, 沈伯雄, 陈泽峰 申请人:南开大学;福建省丰泉环保控股有限公司
技术领域：
本发明涉及垃圾焚烧处理技术，具体是一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催 化剂及其制备方法。
(二)
背景技术：
垃圾焚烧处理方法具有减容减重比例大、处理批量大、周期短、无害化和资源化等 优点，近年在垃圾处理方法中的比重越来越大。垃圾焚烧处理的缺点是焚烧烟气有二恶 英排放，可能引起空气的二次污染，而二恶英对人体有致奇和致癌作用。在标准状态下 二恶英呈固态，熔点为303 305°C, 二恶英极难溶于水而容易溶解于脂肪，所以它容易在 生物体内积累并难以排出。
在垃圾焚烧中释放出来的二恶英来源如下垃圾中自身含有的二恶英类物质；垃圾 在燃烧过程中形成的前驱体，如氯苯、氯酚、聚氯酚类物质(PCBs)转化；小分子碳氢 化合物通过聚合和环化形成多环烃化合物(PAH)，这些化合物和氯反应形成的二恶英； 在较低温度下，二恶英前驱体在飞灰催化作用下形成二恶英；焚烧炉尾部净化温度在 200-300'C下，HC1和单质氯在飞灰催化作用下与碳氢化合物反应生成的二恶英。
控制二恶英的方法主要有以下几个通过焚烧炉的设计，增加焚烧温度和烟气在高 温条件下的停留时间；利用活性炭的吸附性来吸收二恶英；尾部烟道气剧冷，缩短烟气 在200 30(TC下的停留时间；向炉膛喷入抑制剂；催化氧化分解等。
目前各个国家对二恶英的排放均有严格的排放标准，如欧盟对二恶英的排放标准为 0. lngTEQ/Nra3,我国的二恶英排放标准也由1 ngTEQ/Nm3提高到0.5 ngTEQ/Nm3。从目前 的技术分析，通过焚烧炉的设计不可能彻底解决二恶英的排放问题，因为在尾部飞灰表 面可再次合成二恶英；活性炭吸附也只是发生物理吸附，二恶英没有被分解；而通过烟 气剧冷和喷抑制剂的方法成本较大。催化氧化分解技术是利用烟气中氧气条件，在大约 300 40(TC的温度，二恶英被分解形成C02和H20蒸汽，从而使二恶英彻底的无害化。催 化氧化分解技术能耗低，是一种比较有潜力的方法。
(三)
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种比表面积大、催化氧化分解能力强、 抗烟气中硫的中毒效果明显、制备方法简单易行且制造成本低的用于去除垃圾焚烧炉烟 气中二恶英的催化剂及其制备方法。
本发明的技术方案
一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，以火山岩为载体，在该载体上先后负载二氧化钛和V20s，其中催化剂成分为V205， Ti02为负载V20s的载体。 所述火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上。 所述催化剂中Ti02占总体重量的重量百分比为1% 15%， V20s占总体重量的重量
百分比为1% 6%。
一种所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，步骤如下
1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上，即量取钛酸丁酯和无水乙醇，其体积 比为l: 1.5 1: 3.5，混合后用磁力搅拌器强力搅拌至混合均匀，形成黄色澄清溶液A， 加入硝酸调节pH《3;将冰醋酸和分析纯水按照1: 3 1: 10的体积比配置成溶液B，
加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌条件下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后加入火山岩 颗粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的 孔隙率在60%以上；在水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉35(TC 60(rC热 处理2h 6h，即可将Ti02负载在火山岩上；
2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上，即按照V20s负载量为1% 6%的重量 百分比称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《 5%，将前述负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24 h, 烘干后在温度为350'C 60(rC条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
一种所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，步骤如下
1) 采用均匀沉淀法将Ti02负载在火山岩上，即将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液， 两者的摩尔比为1: 1 h 4，在该溶液中加入火山岩颗粒且以溶液浸过颗粒物为最低标 准，火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上；在密闭系统中， 在温度为70'C 16(TC的条件下进行反应，反应时间为lh 4h，冷却后经真空干燥，再 在马弗炉35(TC 60(TC热处理2h 6h,即可将Ti02负载在火山岩上；
2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上，即按照V20s负载量为1% 6%的重量 百分比称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《 5%，将前述负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24 h， 烘干后在温度为35(TC 60(TC条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
本发明的优点是本发明提供了一种以火山岩为载体负载Ti02和V20s来制备的催
化剂，其采用多孔的火山岩为载体，原料便宜且具有较大的比表面积，使催化能力增强； 而TK)2作为催化剂的载体，能较好地负载V205催化剂，同时Ti02在催化剂的抗烟气中 硫的中毒方面具有明显优势，在200'C 450'C温度范围内表现出较高的二恶英催化氧化 分解能力；该制备方法简单易行且制造成本低，具有广阔的应用前景。 具体实施例方式
下面列举一些实施例子说明催化剂的制备方法，但不包括全部。实施例中采用的火 山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上。 实施例1:1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上
量取钛酸丁酯和无水乙醇体积比为l: 2,混合后用磁力搅拌器强力搅拌并混合均匀， 形成黄色澄清溶液A，加入硝酸调节pH《3;冰醋酸和超纯水按照l: 8的体积比配置成溶 液B，加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后放入火山岩 颗粒并完全浸入溶液；在水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉400'C热处理3h 即可；
2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上
按照￥205负载量为5%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03)，在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为5%，把有上述(1)制备的载体放入该溶液中进行浸 渍，浸渍时间为24h;烘干后在温度为40(TC的条件下煅烧3h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在350'C、含氧量8%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率高达95%。
实施例2:
1) 采用均勾沉淀法将Ti02负载在火山岩上
将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液，两者的摩尔比为l: 3，在该溶液中加入火山岩颗
粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，在密闭系统中，在温度为100'C的条件下进行反应， 经过冷却、真空干燥，再在马弗炉40(TC热处理3h即可；
2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上
按照丫205负载量为4%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03)，在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为4%，把有上述l)制备的载体放入该溶液中进行浸渍， 浸渍时间为20 h;烘干后在温度为400'C的条件下煅烧2h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在42(TC,含氧量5%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率为90%%。
实施例3:
1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上
量取钛酸丁酯和无水乙醇体积比为l: 2，用磁力搅拌器强力搅拌并混合均匀，形成 黄色澄清溶液A，加入硝酸调节pH《3;冰醋酸和超纯水按照l: 6的体积比配置溶液B, 并加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后将火山岩颗粒浸 入溶液中；在水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉550'C热处理3h即可；
2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上
按照￥205负载量为2%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03),在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为3%,把有上述l)制备的载体放入该溶液中进行浸渍， 浸渍时间为15 h;烘干后在温度为450'C的条件下煅烧4h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在350'C,含氧量5%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率为85%。
5实施例4:
1) 采用均匀沉淀法将Ti02负载在火山岩上
将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液，两者的摩尔比为l: 2，在该溶液中加入火山岩颗 粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，在密闭系统中，在温度为卯'C的条件下进行反应， 经过冷却、真空干燥，再在马弗炉450'C热处理2h即可；
2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上
按照￥205负载量为3%的数量称取前驱物偏钒酸铵(NH4V03),在水浴加热下溶解于 去离子水中，其质量百分比浓度为2%，把有上述l)制备的载体放入该溶液中进行浸渍， 浸渍时间为15 h;烘干后在温度为450'C的条件下煅烧5h即可。
检测显示，上述制备的催化剂在35(TC,含氧量8%的烟气条件下，二恶英的催化分解 效率为83%。
权利要求
1.一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，其特征在于以火山岩为载体，在该载体上先后负载二氧化钛和V2O5，其中催化剂成分为V2O5，TiO2为负载V2O5的载体。
2. 根据权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，其特征在于所述 火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上。
3. 根据权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，其特征在于所述 催化剂中Ti02占总体重量的重量百分比为1% 15%， V205占总体重量的重量百分比为1% 6%。
4. 一种如权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，其特 征在于步骤如下1) 采用溶胶-凝胶法将Ti02负载在火山岩上，即量取钛酸丁酯和无水乙醇，其体积比为1: 1.5 1: 3.5，混合后用磁力搅拌器强力搅拌至混合均勾，形成黄色澄清溶液A,加入硝酸 调节pH《3;将冰醋酸和分析纯水按照1: 3 1: 10的体积比配置成溶液B，加入硝酸调节pH《3;在剧烈搅拌条件下将溶液A缓慢滴入溶液B中，然后加入火山岩颗粒且以溶、液浸过 颗粒物为最低标准，火山岩的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上；在 水浴中加热蒸干；负载后的火山岩颗粒在马弗炉35(TC 60(TC热处理2h 6h，即可将Ti02 负载在火山岩上；2) 采用浸渍法将V205负载在Ti02载体上，即按照V205负载量为1% 6%的重量百分比 称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《5%，将前述 负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24h，烘干后在、温度 为350'C 600'C条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
5. —种如权利要求1所述用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂的制备方法，其特 征在于步骤如下-1) 采用均匀沉淀法将Ti02负载在火山岩上，即将硫酸氧钛和尿素配置成为溶液，两者的 摩尔比为1: 1~1: 4，在该溶液中加入火山岩颗粒且以溶液浸过颗粒物为最低标准，火山岩 的颗粒平均直径在0.8cm以上，火山岩的孔隙率在60%以上；在密闭系统中，在温度为70'C 160'C的条件下进行反应，反应时间为lh 4h，冷却后经真空干燥，再在马弗炉350'C 600 'C热处理2h 6h，即可将Ti02负载在火山岩上；2) 采用浸渍法将V20s负载在Ti02载体上，即按照V20s负载量为1% 6%的重量百分比 称取前驱物偏钒酸铵，在水浴加热下溶解于去离子水中，其质量百分比浓度为《5%，将前述 负载在火山岩上的Ti02载体浸没于该溶液中进行浸渍，浸渍时间为2h 24h，烘干后在温度 为35(TC 600'C条件下煅烧2h 6h，即可制得该催化剂。
全文摘要
一种用于去除垃圾焚烧炉烟气中二恶英的催化剂，以火山岩为载体，在该载体上先后负载二氧化钛和V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>，其中催化剂成分为V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>，TiO<sub>2</sub>为负载V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>的载体；该催化剂的制备方法首先采用溶胶-凝胶法或均匀沉淀法将TiO<sub>2</sub>负载在火山岩上，然后采用浸渍法将V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>负载在TiO<sub>2</sub>载体上。本发明的优点是采用多孔的火山岩为载体，原料便宜且具有较大的比表面积，使催化能力增强；而TiO<sub>2</sub>作为催化剂的载体，能较好地负载V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>催化剂，同时TiO2在催化剂的抗烟气中硫的中毒方面具有明显优势，在200℃～450℃温度范围内表现出较高的二恶英催化氧化分解能力；该制备方法简单易行且制造成本低，具有广阔的应用前景。
文档编号A62D3/38GK101559362SQ20091006896
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者朱国营, 沈伯雄, 陈泽峰 申请人:南开大学;福建省丰泉环保控股有限公司
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