用于rco-scr一体式反应的催化剂的制备方法_3

文档序号:9254839阅读:来源:国知局

[0083] (5)将所得粉末式催化剂置于适量去离子水中,搅拌,加入适量聚乙烯醇增稠剂形 成稠状液体,通过泵抽负载的方式将上述稠状液体负载于堇青石上,l〇〇°C干燥,即得整体 式催化剂16% Mg0-20 % CaO-L 2% Au-0. 8% PcVAl2O3-堇青石,其中粉末式催化剂负载量 约为6%。
[0084] 经 BET 表征,所制备的 16% Mg0-20% CaO-L 2% Au-O. 8% PdAl2O3粉末式催化剂 比表面积为161m2/g。
[0085] 在管式炉反应器内评价催化燃烧性能,催化剂用量Hg(其中堇青石载体13g,负 载粉末式催化剂约lg),GHSV = 200001^ (体积空速:单位时间内通过单位体积催化剂床层 的气体量)。反应气体成分为NO: (CH3)2NH = O2 = N2= 0. 1:0. 1:21:78. 7(其中二甲胺气体由 40%二甲胺溶液鼓泡产生,并由质量流量控制器控制其浓度),反应尾气利用气相色谱仪进 行在线分析。结果表明,反应温度为350 °C、375 °C、400 °C、425 °C、450 °C和475 °C时,NOx的去 除率分别为 33. 4%、82· 7%、95· 5%、94· 5%、89· 9%和 89. 5%。
[0086] 对反应尾气进行收集,通过三点比较式臭袋法测量其恶臭浓度,得出恶臭浓度为 550,低于恶臭污染物排放标准(GB14554-93)中所规定的最低标准2000。
[0087] 实施例6 :
[0088] (1)取 16. 6Mg(N03)2 ·5Η20 与 0· 94g CaCl2溶于 100mL 去离子水中,一边搅拌一边 加入一定量的勃姆石(Mg、Ca与Al2O3载体的质量比为20:2:100);
[0089] (2)将所得悬浮液于100°C下蒸干水分后,于100°C干燥16h,再于500°C下煅烧 6h,得到 20% Mg〇-2 % CaCVAl2O3粉末;
[0090] (3)取 11. 6g 上述粉末与 0· 3g HAuCl4 · 3H20 分散于 100ml Na2PdCl2溶液 (0. 0032mol/L)中,充分搅拌混合,得到悬浮液;
[0091] (4)将上述悬浮液于150°C下蒸干水分后,于150°C干燥8h,再于550°C煅烧5h,得 到 20% Mg〇-2 % CaO-L 6% Au-0. 4% PdAl2O3粉末式催化剂;
[0092] (5)将所得粉末式催化剂置于适量去离子水中,搅拌,加入适量羟乙基纤维素增稠 剂形成稠状液体,通过泵抽负载的方式将上述稠状液体负载于堇青石上,120°C干燥,即得 整体式催化剂20% Mg〇-2 % CaO-L 6% Au-0. 4% PcVAl2O3-堇青石,其中粉末式催化剂负载 量约为6%。
[0093] 经 BET 表征,所制备的 20% Mg〇-2% CaO-L 6% Au-0. 4% PdAl2O3粉末式催化剂 比表面积为158m2/g。
[0094] 在管式炉反应器内评价催化燃烧性能,催化剂用量Hg(其中堇青石载体13g,负 载粉末式催化剂约lg),GHSV = 200001^ (体积空速:单位时间内通过单位体积催化剂床层 的气体量)。反应气体成分为NO: (CH3)2NH = O2 = N2= 0. 1:0. 1:21:78. 7(其中二甲胺气体由 40%二甲胺溶液鼓泡产生,并由质量流量控制器控制其浓度),反应尾气利用气相色谱仪进 行在线分析。结果表明,反应温度为350 °C、375 °C、400 °C、425 °C、450 °C和475 °C时,NOx的去 除率分别为 23. 4%、35· 7%、67· 5%、96· 5%、93· 9%和 92. 4%。
[0095] 对反应尾气进行收集,通过三点比较式臭袋法测量其恶臭浓度,得出恶臭浓度为 1303,低于恶臭污染物排放标准(GB14554-93)中所规定的最低标准2000。
[0096] 实施例7 :
[0097] (1)取 14. 8g Mg3(PO4)2 · 5Η20 与 24g Ca(NO3)2 · 4Η20 溶于 100mL 去离子水中,一 边搅拌一边加入一定量的勃姆石(Mg、Ca与Al2O3载体的质量比为20:16:100);
[0098] (2)将所得悬浮液于100°C下蒸干水分后,于100°C干燥16h,再于700°C下煅烧 4h,得到 20% Mg〇-16 % CaCVAl2O3粉末;
[0099] (3)取20g上述粉末与0. 5g HAuCl4 · 3H20分散于100mL去离子水中,充分搅拌混 合,得到悬浮液;
[0100] (4)将上述悬浮液于120°C下蒸干水分后,于120°C干燥16h,再于700°C煅烧 4. 5h,得到 20% Mg〇-16% Ca〇-2% AuAl2O3粉末式催化剂;
[0101] (5)将所得粉末式催化剂置于适量去离子水中,搅拌,加入适量瓜尔胶增稠剂形成 稠状液体,通过泵抽负载的方式将上述稠状液体负载于堇青石上,150°C干燥,即得整体式 催化剂20% Mg〇-16% Ca〇-2% AuAl2O3-堇青石,其中粉末式催化剂负载量约为6%。
[0102] 经BET表征,所制备的20 % Mg〇-16 % Ca〇-2 % AuAl2O3粉末式催化剂比表面积为 155m2/g〇
[0103] 在管式炉反应器内评价催化燃烧性能,催化剂用量Hg(其中堇青石载体13g,负 载粉末式催化剂约lg),GHSV = 200001^ (体积空速:单位时间内通过单位体积催化剂床层 的气体量)。反应气体成分为NO: (CH3)2NH = O2 = N2= 0. 1:0. 1:21:78. 7(其中二甲胺气体由 40%二甲胺溶液鼓泡产生,并由质量流量控制器控制其浓度),反应尾气利用气相色谱仪进 行在线分析。结果表明,反应温度为350 °C、375 °C、400 °C、425 °C、450 °C和475 °C时,NOx的去 除率分别为 24. 4%、32· 7%、65· 5%、93· 5%、89· 9%和 88. 4%。
[0104] 对反应尾气进行收集,通过三点比较式臭袋法测量其恶臭浓度,得出恶臭浓度为 977,低于恶臭污染物排放标准(GB14554-93)中所规定的最低标准2000。
【主权项】
1. 一种用于RCO-SCR -体式反应的催化剂,其特征在于,该催化剂是堇青石负载 MgO-CaO-Au-PdAl2O3粉末式催化剂的整体式催化剂,其中MgO-CaO-Au-Pd/Al 203粉末式催 化剂在堇青石中的负载量为6% ; 所述的MgO-CaO-Au-PdAl2O3粉末式催化剂是以由MgO与CaO修饰的Al 203为载体的; 在Al2O3载体中,以Mg元素质量计算MgO的负载量为2%~20%,以Ca元素质量计算CaO 的负载量为2 %~20 %,Au的负载量为0 %~2 %,Pd的负载量为0 %~2 %,且Au和Pd的 负载量不同时为0。2. 制备权利要求1所述用于RCO-SCR-体式反应的催化剂的方法,其特征在于,所述由 MgO与CaO修饰的Al2O 3载体和MgO-CaO-Au-Pd/Al 203粉末式催化剂均是通过浸渍法制备, 而在堇青石上负载MgO-CaO-Au-PdAl 2O3粉末式催化剂则是通过泵抽负载法实现的。3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,具体包括以下步骤: (1)将可溶性的含镁化合物与可溶性的含钙化合物溶于去离子水中,加入勃姆石,充分 搅拌、静置,得到悬浮液;悬浮液中Mg、Ca元素的质量分别为Al2O3载体的2%~20% ; ⑵将悬浮液蒸发,所得残留物干燥、煅烧,得到MgO-CaO-Al2O3粉末式载体; (3) 将MgO-CaO-Al2O3粉末式载体与HAuCl 4 ? 3H20晶体分散于含钯溶液中,充分搅拌、 静置,得到悬浮液;悬浮液中Au的质量为Al2O 3载体的0%~2%,Pd的质量为Al 203载体的 0%~2%,且Au和Pd的质量不同时为0 ; (4) 将步骤⑶所得悬浮液蒸发,所得残留物干燥、煅烧,即得MgO-CaO-Au-PdAl2O3粉 末式催化剂; (5) 将步骤(4)所得粉末式催化剂放入蒸馏水中,搅拌,加入增稠剂形成稠状液体;然 后将稠状液体负载于堇青石上,干燥,即得到堇青石负载MgO-CaO-Au-PdAl 2O3的整体式催 化剂,该整体式催化剂中MgO-CaO-Au-PdAl2O 3粉末式催化剂的负载量为6%。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述可溶性的含镁化合物是六水合硝酸 镁、氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的一种或多种;所述可溶性的含钙化合物是氯化钙、硝酸钙、 或磷酸钙中的一种或多种;所述含钯溶液是二氯化钯、硝酸钯或氯钯酸钠溶液中的一种或 多种。5. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述增稠剂是羟乙基纤维素、羧甲基纤维 素、瓜尔胶、海藻酸钠、聚乙烯醇、硅藻土或聚丙烯酰胺中的一种或多种。6. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)、步骤(4)和步骤(5) 中的干燥温度为80~150°C,干燥时间为8~16h ;所述步骤(2)和步骤(4)中煅烧温度为 300~700°C,煅烧时间为4~9h。
【专利摘要】本发明涉及化学催化剂及其制备技术领域,旨在提供一种用于RCO-SCR一体式反应的催化剂的制备方法。该催化剂是堇青石负载MgO-CaO-Au-Pd/Al2O3粉末式催化剂的整体式催化剂,其中MgO-CaO-Au-Pd/Al2O3粉末式催化剂是以由MgO与CaO修饰的Al2O3为载体的。本发明利废弃二甲胺溶液作为还原剂处理NOx,废物利用,节省了大量氨资源;通过协同效应,提高了催化剂在低温下的SCR活性;通过碱土金属氧化物MgO、CaO的修饰,增强了催化剂的抗硫性;通过两步湿浸渍制备法,使获得的催化剂分散性良好,活性位点丰富,催化活性强;将粉末式催化剂负载于蜂窝陶瓷载体上,形成整体式催化剂,增加了有效催化面积,提升了催化活性;以蜂窝陶瓷为催化剂载体,通过其蓄热性能,实现蓄热式催化氧化。
【IPC分类】B01D53/56, F23G7/07, B01J23/66, B01D53/90
【公开号】CN104971719
【申请号】CN201510272333
【发明人】赵伟荣, 陈金胜
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月25日
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