一种低温耐硫脱硝催化剂及其制备方法_2

文档序号:9934067阅读:来源:国知局
3] 所述的载体可以是Ce02、La203、Mg0。
[0044] 所述的活性组分为氧化钴。
[0045] 所述的助剂为氧化锆。
[0046] -种低温耐硫脱硝催化剂的制备方法,包含以下方法步骤,
[0047] (3)催化剂粉体制备:室温下,四氯化钛与碳酸钠的摩尔比为1:5;将四氯化钛在搅 拌条件下缓慢加入质量分数为20%的碳酸钠溶液中,控制碳酸钠溶液浓度使得混合液终点 pH值为10;然后将硝酸盐离子M和Ti摩尔比为1:400的硝酸盐混合溶液和二价锰盐溶液,Mn2 +: Ti = 1: 20,加入上述体系中,充分搅拌后混合液终点pH值不低于6,在70 °C搅拌下滴加的 高锰酸钾溶液,该混合溶液继续搅拌10小时,沉淀静置2小时,所得沉淀过滤,用去离子水洗 涤除去残留氯离子、硝酸根等阴离子,后ll〇°C干燥12小时制得催化剂粉体;
[0048] (4)催化剂成型及活化:将田菁粉和上述催化剂粉体按比例10%混合、成型,然后 110°C干燥12小时、560°C焙烧8小时,制得催化剂以二氧化钛为载体的复合氧化物催化剂;
[0049] 所述步骤(1)中的硝酸盐是指硝酸锆、硝酸铈、硝酸镧、硝酸镁、硝酸钙及硝酸钙, 其各自摩尔比为
[0050] 所述步骤(1)中的锰盐为硝酸锰。
[0051 ]所述步骤(1)中的高锰酸钾和上述二价锰盐的摩尔比为2:3 [0052]催化剂性能测试:以下述方法测定制得的催化剂脱硝活性:将成型的催化剂破碎 过筛,取40~60目催化剂颗粒装填于固定床管式反应器中,模拟尾气由犯、0 2、勵、502组成, 将该反应气与还原气体NH3以1:1(体积比)通入反应器中,分别检测进出口气体中N0浓度, 计算催化剂的脱硝效率。
[0053] 测试结果:NOx进口浓度为1200mg/NM3、02浓度5 %时,脱硝效率见表一,该脱硝效率 稳定。在模拟反应气中加入80mg/NM3的S02气体并测定,脱硝效率见表一,该脱硝效率稳定。 [0054] 实施例3
[0055] -种低温耐硫脱硝催化剂,其特征在于:主要下述质量百分数的组份组成:活性组 分10 %,助剂2.5 %,催化载体余量。
[0056] 所述的载体可以是BaO上。
[0057]所述的活性组分为氧化钴、氧化铁。
[0058]所述的助剂为者氧化镧。
[0059 ] -种低温耐硫脱硝催化剂的制备方法,包含以下方法步骤,
[0060] (1)催化剂粉体制备:室温下,四氯化钛与碳酸钠的摩尔比为1:4;将四氯化钛在搅 拌条件下缓慢加入质量分数为10%的碳酸钠溶液中,控制碳酸钠溶液浓度使得混合液终点 pH值为9.5;然后将硝酸盐离子M和Ti摩尔比为1:85的硝酸盐混合溶液和二价锰盐溶液,Mn 2 +: Ti = 1:16,加入上述体系中,充分搅拌后混合液终点pH值不低于6,在50°C搅拌下滴加的 高锰酸钾溶液,该混合溶液继续搅拌8小时,沉淀静置2小时,所得沉淀过滤,用去离子水洗 涤除去残留氯离子、硝酸根等阴离子,后ll〇°C干燥10小时制得催化剂粉体;
[0061] (2)催化剂成型及活化:将田菁粉和上述催化剂粉体按比例8%混合、成型,然后 110 °C干燥8小时、560 °C焙烧6小时,制得催化剂以二氧化钛为载体的复合氧化物催化剂;
[0062] 所述步骤(1)中的硝酸盐是指硝酸锆、硝酸铈、硝酸镧、硝酸镁,其摩尔比为1:1:1: 1〇
[0063]所述步骤(1)中的锰盐为醋酸锰。
[0064] 所述步骤(1)中的高锰酸钾和上述二价锰盐的摩尔比为2:3
[0065] 催化剂性能测试:以下述方法测定制得的催化剂脱硝活性:将成型的催化剂破碎 过筛,取40~60目催化剂颗粒装填于固定床管式反应器中,模拟尾气由N 2、02、N0、S02组成, 将该反应气与还原气体NH3以1:1(体积比)通入反应器中,分别检测进出口气体中NO浓度, 计算催化剂的脱硝效率。
[0066] 测试结果:NOx进口浓度为1200mg/NM3、02浓度6 %时,脱硝效率见表一,该脱硝效率 稳定。在模拟反应气中加入80mg/NM3的S02气体并测定,脱硝效率见表一,该脱硝效率稳定。
[0067] 实施例4
[0068] 催化剂制备:制备方法同实施例1,区别在于混合溶液中含硝酸锆,其中铈和锆的 摩尔比为4:1。
[0069] 催化剂活性测试:实施方法同实施例1。
[0070] 实施例5
[0071] 制备方法同实施例2,区别在于用硝酸铜代替硝酸钴,其中铜的摩尔数等同于实施 例2中钴的摩尔数。
[0072] 催化剂活性测试:实施方法同实施例2。
[0073] 实施例6
[0074] 催化剂制备:制备方法同实施例2,区别在于用硝酸铁代替硝酸钴,其中铁的摩尔 数等同于实施例2中钴的摩尔数。
[0075] 催化剂活性测试:实施方法同实施例3。
[0076] 实施例7
[0077] 催化剂制备:制备方法同实施例1,区别在于混合溶液中含硝酸镧,其中铈和镧的 摩尔比为4:1。
[0078] 催化剂活性测试:实施方法同实施例1。
[0079] 实施例8
[0080]催化剂制备:制备方法同实施例1,区别在于反应中不加硝酸铈。
[0081 ]催化剂活性测试:实施方法同实施例2。
[0082]表1本发明实施例制备的催化剂活性表
[0084] 注:a-反应气中含S02时脱硝效率,b-反应气中不含S02时的脱硝效率。
【主权项】
1. 一种低温耐硫脱硝催化剂,其特征在于:主要下述质量百分数的组份组成:金属氧化 物活性组分5-20%,稀土氧化物助剂0.5-5%,催化剂载体余量。2. 根据权利要求1所述的一种低温耐硫脱硝催化剂,其特征在于:所述的载体可以是 T i 〇2、Zr〇2、Ce〇2、La2〇3、MgO、CaO、BaO 中的一种或以上。3. 根据权利要求1所述的一种低温耐硫脱硝催化剂,其特征在于:所述的活性组分为氧 化锰、氧化钴、氧化铁中的一种或两种。4. 根据权利要求1所述的一种低温耐硫脱硝催化剂,其特征在于:所述的助剂为氧化 铈、氧化锆或者氧化镧中的一种或多种。5. 如权利要求1所述的一种低温耐硫脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:包含以下方 法步骤, (1) 催化剂粉体制备:室温下,四氯化钛与碳酸钠的摩尔比为1:3~5;将四氯化钛在搅 拌条件下缓慢加入质量分数为5-20%的碳酸钠溶液中,控制碳酸钠溶液浓度使得混合液终 点pH值为9-10;然后将硝酸盐离子Μ和Ti摩尔比为1:40~400的硝酸盐混合溶液和二价锰盐 溶液,Mn 2+:Ti = 1:4~20,加入上述体系中,充分搅拌后混合液终点pH值不低于6,在20-70°C 搅拌下滴加的高锰酸钾溶液,该混合溶液继续搅拌6-10小时,沉淀静置2小时,所得沉淀过 滤,用去离子水洗涤除去残留氯离子、硝酸根等阴离子,后ll〇°C干燥6-12小时制得催化剂 粉体; (2) 催化剂成型及活化:将田菁粉和上述催化剂粉体按比例1~10%混合、成型,然后 110 °C干燥6-12小时、560 °C焙烧2-8小时,制得催化剂以二氧化钛为载体的复合氧化物催化 剂。6. 根据权利要求2所述一种低温耐硫脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤 (1)中的硝酸盐混合溶液是指硝酸锆、硝酸铈、硝酸镧、硝酸镁、硝酸钙及硝酸钙中的两种或 以上。7. 根据权利要求2所述一种低温耐硫脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤 (1)中的锰盐为硫酸锰、硝酸锰或醋酸锰。8. 根据权利要求2所述一种低温耐硫脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤 (1)中的高锰酸钾和上述二价锰盐的摩尔比为2:3。
【专利摘要】本发明公开了一种用于低温耐硫催化还原消除焦炉尾气中NOx的催化剂的制备方法,催化剂以氧化钛为载体,以氧化铈、氧化锆或者氧化镧中的一种或者两种为助剂,以氧化锰、氧化钴、氧化铜或者氧化铁中的一种或两种以上为活性组分,采用沉淀?沉积的方法制备催化剂;载体可以是TiO2、ZrO2、CeO2、La2O3、MgO、CaO、BaO中的两种或三种。低温耐硫脱硝催化剂中,活性组分的负载量为5?20%wt,助剂的负载量为0.5?5%。本发明采用碳酸钠沉淀沉积、高锰酸钾氧化负载活性组分二氧化锰,制备得到的活性组分主要分布在载体表面区域,能有效降低活性组分用量;本发明催化剂活性高、抗硫中毒能力强,特别适用于焦炉尾气中NOx的催化消除,其脱硝作用也可拓展到其它尾气的低温脱硝过程。
【IPC分类】B01D53/56, B01J23/889, B01J23/34, B01D53/86, B01J23/83
【公开号】CN105727936
【申请号】CN201610076707
【发明人】孙鲲鹏, 朱本启
【申请人】甘肃天朗化工科技有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月3日
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