一种带保护层的中低温脱硝催化剂及其制备方法_2

文档序号:9698054阅读:来源:国知局
0008克,溶于60°C的去离子水中,在强烈搅拌下加入二氧化钛颗粒3378.264克,再继续搅拌4小时,然后60°C烘干,350°C煅烧3小时,最后研磨得到内层催化剂主体粉末。
[0038]取200毫升水、200毫升无水乙醇,混合均匀后加入0.96毫升硅烷偶联剂,再加入内层催化剂主体粉末,搅拌2小时在强烈搅拌下滴入外层保护膜浆液,再继续搅拌6小时,然后60°C烘干,最后300°C煅烧2小时,制备得到催化剂,该催化剂保护膜的电镜图片如图1所示。
[0039]将该催化剂用于低温SCR烟气脱销工艺中,脱硝活性随温度的变化曲线如图2所示,脱销活性随时间的变化曲线如图3所示,有图2和图3的结果可知,本发明的催化剂加上特殊构造的保护膜后,脱销活性没有收到影响,反应温度区间150-350°C内,在含水含硫烟气中的脱硝效率大于90%,而使用寿命大大延长,带有保护膜的催化剂在使用在并且连续运行168小时后脱硝效率仍未明显下降。
[0040]实施例2
[0041]取30毫升水、30毫升无水乙醇,混合均匀后加入4.46毫升硅烷偶联剂再加入5.575克钛纳米管、3.98克二氧化钛颗粒然后90°C烈搅拌12小时接着用乙醇洗涤2次,过滤后得到载体沉淀。取偏钒酸铵0.3233克、六水合硝酸铈I克、三水合硝酸铜0.5564克,溶于90°C的去离子水中,然后在强烈搅拌下加入载体沉淀,再继续搅拌8小时,制得外层保护膜浆液。
[0042]取偏钒酸铵2.77克、六水合硝酸铈4.95克、硝酸银0.0031克,溶于80°C的去离子水中,在强烈搅拌下加入二氧化钛颗粒37.43克,再继续搅拌8小时,然后80°C烘干,450°C煅烧5小时,最后研磨得到内层催化剂主体粉末。
[0043]取200毫升水、200毫升无水乙醇,混合均匀后加入4.46毫升硅烷偶联剂,再加入内层催化剂主体粉末,搅拌4小时。在强烈搅拌下滴入外层保护膜浆液,再继续搅拌8小时,然后80°C烘干,最后450°C煅烧6小时。
[0044]实施例3
[0045]取30毫升水、30毫升无水乙醇,混合均匀后加入2.57毫升硅烷偶联剂,再加入5.14克钛纳米管、5.14克二氧化钛颗粒,然后80°C剧烈搅拌24小时接着用乙醇洗涤3次,过滤后得到载体沉淀。取偏钒酸铵0.2155克、六水合硝酸铈I克、三水合硝酸铜0.2782克,溶于80°C的去离子水中,然后在强烈搅拌下加入载体沉淀,再继续搅拌18小时,制得外层保护膜浆液。
[0046]取偏钒酸铵3.18克、六水合硝酸铈7.8克、氯铂酸0.0035克,溶于90°C的去离子水中,在强烈搅拌下加入二氧化钛颗粒92.78克,再继续搅拌12小时,然后120°C烘干,600°C煅烧12小时,最后研磨得到内层催化剂主体粉末。
[0047]取200毫升水、200毫升无水乙醇,混合均匀后加入2.57毫升硅烷偶联剂,再加入内层催化剂主体粉末,搅拌6小时。在强烈搅拌下滴入外层保护膜浆液,再继续搅拌12小时,然后70°C烘干,最后400°C煅烧4小时。
[0048]实施例4
[0049]取30毫升水、30毫升无水乙醇,混合均匀后加入2毫升硅烷偶联剂,再加入5克钛纳米管、7克二氧化钛颗粒,然后70°C剧烈搅拌24小时,接着用乙醇洗涤2次,过滤后得到载体沉淀。取乙酰丙酮氧钒0.5克、硝酸铈铵I克、三水合硝酸铜0.45克,溶于70°C的去离子水中,然后在强烈搅拌下加入载体沉淀,再继续搅拌12小时,制得外层保护膜浆液。
[0050]取乙酰丙酮氧钒5克、硝酸铈铵8克、氯铂酸0.005克,溶于70°C的去离子水中,在强烈搅拌下加入二氧化钛颗粒100克,再继续搅拌8小时,然后100°C烘干,500°C煅烧10小时,最后研磨得到内层催化剂主体粉末。
[0051]取200毫升水、200毫升无水乙醇,混合均匀后加入2毫升硅烷偶联剂,再加入内层催化剂主体粉末,搅拌4小时。在强烈搅拌下滴入外层保护膜浆液,再继续搅拌9小时,然后80°C烘干,最后350°C煅烧3小时。
[0052]上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种带保护层的中低温脱硝催化剂,其特征在于,由外层保护膜和内层催化剂主体组成;所述外层保护膜以二氧化钛纳米颗粒和钛纳米管的混合物为基底材料,掺杂V、Ce、Cu复合氧化物;所述内层催化剂主体以二氧化钛颗粒为载体,以V、Ce复合氧化物为主活性组分,以微量贵金属为添加剂。2.根据权利要求1所述带保护层的中低温脱硝催化剂,其特征在于,保护层的质量占中低温脱硝催化剂总质量的0.5-20%。3.根据权利要求1所述带保护层的中低温脱硝催化剂,其特征在于,外层保护膜的基底材料中钛纳米管与二氧化钛纳米颗粒的质量比为(0.4-1.4):1。4.根据权利要求1所述带保护层的中低温脱硝催化剂,其特征在于,外层保护膜中V、Ce、Cu复合氧化物的质量占外层保护膜总质量的比重不超过10%。5.根据权利要求1所述带保护层的中低温脱硝催化剂,其特征在于,外层保护膜中V/Ce元素摩尔比为(0.5-1.2):1,Cu/Ce元素摩尔比为(0.1-1):1。6.根据权利要求1所述带保护层的中低温脱硝催化剂,其特征在于,内层催化剂主体中主活性组分V、Ce复合氧化物与纳米二氧化钛载体的质量比为(0.02-0.11):1,V/Ce元素摩尔比为(0.4-1.1):1,贵金属添加剂与纳米二氧化钛载体的质量比为(0.00001-0.001):1。7.—种如权利要求1所述中低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)将离子水和无水乙醇混合后加入硅烷偶联剂,再按配比加入钛纳米管与二氧化钛纳米颗粒,然后70-90°C剧烈搅拌5-24小时,再用乙醇洗涤2-3次,过滤后得到载体沉淀;将V、Ce和Cu的前驱体溶于60-90°C的去离子水中配置成溶液,在强烈搅拌下加入所述载体沉淀,再继续搅拌4-18小时,制得外层保护膜浆液; (2)将V、Ce和贵金属的前驱体溶于60-90°C的去离子水中配置成溶液,强烈搅拌下加入二氧化钛颗粒,再继续搅拌4-12小时,然后60-120°(3烘干,350-600°0煅烧3-12小时,最后研磨成粉末得到内层催化剂主体粉末; (3)将离子水和无水乙醇混合后加入硅烷偶联剂,再加入内层催化剂主体粉末,搅拌2-6小时后在强烈搅拌下滴入外层保护膜浆液,再继续搅拌6-12小时,然后60-80°C烘干,最后300-450°C 煅烧 2-6 小时。8.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于,步骤(I)和(3)中将离子水和无水乙醇的体积比为1:1。9.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于,步骤(I)中硅烷偶联剂的加入量与钛纳米管的质量比为0.2?0.8:1;步骤(3)中硅烷偶联剂的加入量与步骤(I)中相同。
【专利摘要】本发明公开了一种带保护层的中低温脱硝催化剂及其制备方法,由外层保护膜和内层催化剂主体组成;所述外层保护膜以二氧化钛纳米颗粒和钛纳米管的混合物为基底材料,掺杂V、Ce、Cu复合氧化物;所述内层催化剂主体以二氧化钛颗粒为载体,以V、Ce复合氧化物为主活性组分,以微量贵金属为添加剂。本发明解催化剂具有特殊构造的保护膜,这一保护膜自身具有良好的中低温脱硝活性,硫铵盐颗粒无法进入钛纳米管的孔道中,而反应气体可以通过钛纳米管的孔道到达内层催化剂主体,本发明催化剂表现出优异的抗水抗硫性能,使用寿命有效延长。
【IPC分类】B01D53/56, B01J35/02, B01D53/86, B01J23/84
【公开号】CN105457646
【申请号】CN201510945656
【发明人】王岳军, 吴忠标, 莫建松, 刘伟, 戴仙兵
【申请人】浙江天蓝环保技术股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月16日
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