申请日2013.04.02
公开(公告)日2013.07.17
IPC分类号C02F1/16; B01J31/18
摘要
本发明涉及一种利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的制造及其使用方法，属于钢铁冶金化工技术领域。催化剂的化学配方范围按重量百分比计为：草酸钛钾6.50∽12.50%，18-钨铌磷酸锰4.80∽10.00%，水：剩余，按确定的配方含量进行称量后，先将草酸钛钾加入到水中搅拌均匀后，再称量含量的18-钨铌磷酸锰加入到水中，搅拌均匀即可。使用方法：在使用时将催化剂按焦化废水的质量百分比0.1%加入到焦化废水中，搅拌混匀即可。提供了一种配方简单、效果显著、成本较低，使用方法简单，适用于利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂的配制及其使用方法，采用该催化剂可以有效的提高焦化废水在转炉高温烟气中的热解效率。
权利要求书
1.一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂，化学成分及重量百分比含量为：
草酸钛钾： 6.50∽12.50%
18-钨铌磷酸锰： 4.80∽10.00%
水： 余量。
2.如权利要求1所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂，其特征是，所述的催化剂的化学成分及重量百分比含量为：
草酸钛钾： 12.00%
18-钨铌磷酸锰： 4.95%
水： 83.05%。
3.如权利要求1所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的制备方法为：按确定的配方含量进行称量后，先将草酸钛钾加入到水中搅拌均匀后，再称量配方含量的18-钨铌磷酸锰加入到水中，搅拌均匀。
4.如权利要求1或2所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的应用，用于转炉干法除尘、转炉湿法除尘、转炉半干法除尘系统的高温烟气。
5.如权利要求1或2所述利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的使用方法：在使用时按焦化废水的质量百分比0.05～0.2%加入到焦化废水中，搅拌混匀。
6.如权利要求5所述利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的使用方法，其特征是，在使用时按焦化废水的质量百分比0.1%加入到焦化废水中。
说明书
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂
技术领域：
本发明涉及一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂，属于钢铁冶金 化工技术领域。
背景技术：
转炉除尘系统中，烟气在烟道系统中经过余热锅炉换热后，烟气温度为850 ℃～1000℃，在这个位置通过喷入大量的水，对烟气进行蒸发冷却，使烟气冷 却至200℃左右，该过程不仅对烟气进行粉尘带电调质处理，同时也进行了粗 除尘，但冷却过程使大量的烟气显热损失，并消耗了大量的水资源，耗水量约 为0.1m3/吨钢。
焦化废水通过生化处理很难达到排放指标，尤其是山东省新执行的 COD30ppm以下的指标，通过研究表明，焦化废水中所含有机物在400℃左右 时才会完全分解，如果利用转炉除尘系统高温烟气，以焦化废水替代现在所用 的新水对烟气进行雾化蒸发冷却，不仅可以节约大量的新水，还可以利用烟气 850℃～1000℃的热能，对焦化废水中的有机物进行热分解，使两套系统相互 利用各自的优势，除尘系统利用焦化废水中的水能源进行冷却，焦化废水利用 转炉除尘烟气的热能源进行分解，达到完全处理焦化废水的目的又不影响除尘 的效率。
通过国内外检索，未发现有利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的报道。
发明内容：
针对现有技术中焦化废水中的有机物在转炉高温烟气中热解不完全的不 足，本发明提供一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂。
发明概述：
本发明主要针对利用转炉高温烟气热解焦化废水中热解效率低的不足，为 了促进焦化废水在高温烟气中快速、完全的热解为常温下为气态的物质的反应， 催化剂适应的温度为200～1200℃，催化的对象为焦化废水中所含的有机物， 提供了一种液态的催化剂。
本发明所采用的技术方案为：这种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化 剂，催化剂的组成为(重量百分比)：
草酸钛钾： 6.50～12.25%
18-钨铌磷酸锰： 4.80～10.00%
水：剩余
配制好的催化剂溶液为透明液体溶液。可以适应较高的温度，在700～ 1000℃的环境温度中均可使用。
草酸钛钾：分子式K2TiO(C2O4)2，分子量：354.15
18-钨铌磷酸锰：分子式Mn2PNb3W18O40·18H2O，分子量：4690,购自： 西安树诚化工科技有限公司
优选的，所述利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化，化学成分及重量百 分比含量为：
草酸钛钾： 12.00%
18-钨铌磷酸锰： 4.95%
水： 83.05%
催化焦化废水热解的机理为：利用草酸钛钾中所含的氧化钛、18-钨铌磷 酸锰中所含的多金属氧酸盐催化焦化废水中所含的环类物质的断裂，从而 提高有机物在高温下的热解速率和热解效率，达到完全热解焦化废水中所 含有机物到常温下为气态的物质。
所述利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的制备方法：将草酸钛钾按照 按照配方含量称量后加入到一定量的水中，搅拌混匀，将18-钨铌磷酸锰按照 配方含量加入到水中，搅拌混匀。
所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的应用，用于转炉干法除尘、 转炉湿法除尘、转炉半干法除尘系统的高温烟气。
所述利用转炉高温烟气热解焦化废水催化剂的使用方法：在使用时按焦化 废水的质量百分比0.05～0.2%加入到焦化废水中，搅拌混匀即可。
优选的，在使用时按焦化废水的质量百分比0.1%加入到焦化废水中。
本发明技术方案的特点：
1、催化效率高，催化效果在90%以上。
2、催化对象广，能催化现有的焦化厂废水中能检测到的66种有机物。
3、使用简单，操作方便。
4、能适应较高的温度，在700∽1000℃的环境温度中均可使用。
具体实施方式：
以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。
实施例1：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂，化学成分及重量百分比含 量为：草酸钛钾6%;18-钨铌磷酸锰10%，水84%。
实施例2：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂，化学成分及重量百分比含 量为：草酸钛钾8%;18-钨铌磷酸锰8%，水84%。
实施例3：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂，化学成分及重量百分比含 量为：草酸钛钾10%;18-钨铌磷酸锰6%，水84%。
实施例4：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的催化剂，化学成分及重量百分比含 量为：草酸钛钾12%;18-钨铌磷酸锰4.95%，水83.05%。
将本发明实施例1～4的助剂，按确定的配方含量进行称量后，先将草酸钛 钾加入到水中搅拌均匀后，再称量含量的18-钨铌磷酸锰加入到水中，搅拌均 匀即可;在使用时按焦化废水的质量百分比0.1%加入到焦化废水中，搅拌混 匀即可。
在转炉烟气为900℃时，喷入添加了0.1%催化剂的焦化废水，焦化废水的 喷入量为20m3/h，在冷媒水系统回收转炉煤气的冷凝水，测定冷凝水的COD 来说明催化剂的效果，实验结果见下表：
新水 焦化废水 实例1 实例2 实例3 实例4 COD含量ppm 6 6000 1500 667 258 15
所述新水为新鲜自来水。