一种抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112547129A(43)申请公布日2021.03.26(21)申请号202011535250.7B01J35/04(2006.01)(22)申请日2020.12.23(71)申请人天津水泥工业设计研究院有限公司地址300400天津市北辰区引河里北道1号(72)发明人赵琳高伟强胡芝娟彭学平赵迪李帅帅(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司12101代理人张倩(51)Int.Cl.B01J31/36(2006.01)B01J31/06(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/56(2006.01)B01D53/70(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明涉及一种抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂及其制备方法与应用，包括主活性组分、助剂、载体和成型助剂，主活性组分为OMS‑2，助剂为钒的氧化物、过渡金属氧化物和稀土金属氧化物；催化剂粉末采用先对载体粉末浸渍改性，再水热的方法制备，挤出的方法成型。得到的整体式蜂窝状催化剂易于生产、阻力小、低温活性高且抗硫抗水性能好，本发明制备的脱硝催化剂3在80～180℃时，0～100mg/NmSO2和2％～5％H2O的条件下，NOx转化率48h内保持在85％以上，适用于钢铁，水泥，焦化等行业烟气中NOx的脱除，同时也适用于对二噁英和VOCs的脱除。CN112547129ACN112547129A权利要求书1/1页1.一种抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂，其特征在于：包括主活性组分、助剂、载体和成型助剂，所述主活性组分为OMS‑2，所述助剂为钒的氧化物、过渡金属氧化物和稀土金属氧化物；所述OMS‑2占所述催化剂总质量的2％～10％；所述稀土金属氧化物占所述催化剂总质量的0.5％～2％；所述过渡金属氧化物占所述催化剂总质量的0.2％～1％；所述钒的氧化物占所述催化剂总质量的0.05％～0.8％；所述载体占所述催化剂总质量的85％～95％，所述成型助剂占所述催化剂总质量的0.01％～2％；所述主活性组分、助剂、载体和成型助剂的质量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂，其特征在于：所述OMS‑2中锰的氧化物前驱体为高锰酸钾及选自硝酸锰、硫酸锰、醋酸锰、氯化锰中一种或几种的组合；所述过渡金属氧化物和稀土金属氧化物的前驱体为硝酸盐、醋酸盐、草酸盐或硫酸盐；所述钒的氧化物前驱体为草酸氧钒、或偏钒酸氨与草酸的混合物。3.根据权利要求1所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂，其特征在于：所述过渡金属氧化物为Zr的氧化物及选自Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo和Ag的氧化物中一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂，其特征在于：所述稀土金属氧化物为La、Ce、Pr、Ho和Eu的氧化物中一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂，其特征在于：所述载体为二氧化钛、钛钼粉、钛钨粉和氧化铝中一种或几种的组合。6.根据权利要求1所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂，其特征在于：所述成型助剂为去离子水、拟薄水铝石、稀硝酸、稀醋酸，氨水、甲基纤维素、PEO、高岭土、聚乙二醇和瓜尔胶中一种或几种的组合。7.一种根据权利要求1‑6任一项所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将载体粉末在去离子水中进行洗涤1‑2次，80～100℃烘干2h～10h后备用；(2)将稀土金属氧化物和过渡金属氧化物前驱体配制成一定浓度溶液，单倍体积浸渍到载体粉末上，静置8～10h，在80℃～100℃烘干2h～10h，再置于马弗炉中在300℃～500℃下煅烧2h～5h，升温速度2℃/min～5℃/min，得到稀土金属氧化物改性的载体粉末；(3)取一定量步骤(2)中得到的粉末，放入聚四氟乙烯水热反应釜中，加入一定量钒的氧化物前驱体、锰的氧化物前驱体、稀硝酸和去离子水，密封在高压釜中，110℃～120℃反应5～12h，得到的样品用去离子水洗涤除杂，得到黑灰色固体在100℃～120℃干燥10～24h，得到黑色催化剂粉末样品；(4)取一定量步骤(3)得到的催化剂粉末样品，加入一定量成型助剂，混合后挤出成蜂窝状整体式催化剂。8.根据权利要求7所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，稀硝酸的浓度为0.2％～1％。9.一种根据权利要求1‑6任一项所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化剂的应用，其特征在于：所述脱硝催化剂用于存在SO2和水的烟气脱硝，或对二噁英和VOCs的脱除。10.根据权利要求9所述的抗硫抗水型锰基低温脱硝催化