一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法及其应用.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CN112264039A(43)申请公布日2021.01.26(21)申请号202011271531.6B01D53/56(2006.01)(22)申请日2020.11.13(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人范建伟张鹏张伟贤滕玮冉献强孙宇薛英浩陈小倩余备马倩陈燕燕(74)专利代理机构北京挺立专利事务所(普通合伙)11265代理人余莹(51)Int.Cl.B01J23/89(2006.01)B01J35/04(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法及其应用(57)摘要本发明涉及环境保护中氮氧化物控制技术领域，具体涉及一种应用于煤层气发电厂排放的中高温烟气脱硝催化剂的其制备方法和应用。该脱硝催化剂包括催化剂涂层和蜂窝陶瓷，催化剂涂层载体为介孔二氧化硅分子筛和涂敷型氧化铝，活性成分包括铁元素和/或铈元素，助催化成分包括钼元素、钨元素和钯元素；催化剂涂层经浸渍、烘干和焙烧法涂敷于蜂窝陶瓷得到工业脱硝催化剂，制备完成的蜂窝脱硝催化剂可有效应用于煤层气发电厂排放的中高温烟气脱硝，在500℃温度脱除氮氧化物效率达到99％，无毒且具备优异的耐久性。CN112264039ACN112264039A权利要求书1/1页1.一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)称取适量介孔二氧化硅分子筛和涂敷型氧化铝，混合后加入适量去离子水，搅拌均匀得到载体溶液，所述介孔二氧化硅分子筛和涂敷型氧化铝占所述载体溶液的质量百分比为20％～35％；(2)称取适量的铁元素前驱体化合物或/和铈元素前驱体化合物，加入适量去离子水，搅拌至完全溶解，得到活性组分前驱体溶液，所述铁元素前驱体化合物或/和铈元素前驱体化合物占所述活性组分前驱体溶液的质量百分比共为5％；(3)将活性组分前驱体溶液与载体溶液混合，搅拌1h；(4)称取适量的钼元素前驱体化合物、钨元素前驱体化合物和钯元素前驱体化合物，加入适量去离子水，搅拌均匀后加入所述步骤(3)得到的混合溶液，搅拌24h得到催化剂涂层混合液，所述钼元素前驱体化合物、钨元素前驱体化合物和钯元素前驱体化合物的总质量占所述步骤(4)得到的催化剂涂层混合液的质量百分比为5％；(5)将所述步骤(4)得到催化剂涂层混合液转移至球磨机，经球磨24～72h后得到催化剂涂层浆料；(6)将空白蜂窝陶瓷浸涂于催化剂涂层浆料5～20min，待均匀混合后通过高压空气吹扫蜂窝陶瓷表面；(7)将催化剂涂层涂敷的蜂窝陶瓷置于鼓风干燥箱120℃干燥8h；(8)经干燥后的蜂窝陶瓷进行550℃高温煅烧5h，得到成型的工业脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)选用的介孔二氧化硅分子筛孔径为8nm～30nm。3.根据权利要求1所述的一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)选用的铁元素前驱体化合物或/和铈元素前驱体化合物，所述铁元素前驱体化合物为九水合硝酸铁，所述铈元素前驱体化合物为六水合硝酸铈。4.根据权利要求1所述的一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)选用的钼元素前驱体化合物为四水合钼酸铵，钨元素前驱体化合物为钨酸铵，钯元素前驱体化合物为硝酸钯。5.根据权利要求1所述的一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的钼元素前驱体化合物、钨元素前驱体化合物和钯元素前驱体化合物的钼元素、钨元素和钯元素的摩尔比为(20～80):(50～200):1。6.根据权利要求1所述的一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，催化剂的涂敷量计算方法为：W＝(m1-m0)/m0×100％，所述W为催化剂的涂敷量，所述m0为涂敷催化剂之前的空白蜂窝陶瓷的质量(以g为单位)，所述m1为涂敷催化剂并焙烧之后的蜂窝陶瓷的质量(以g为单位)，所述催化剂涂敷量占空白蜂窝陶瓷的质量分数为8％～15％。7.根据权利要求1-6任一所述的制备方法得到的脱硝催化剂在煤层气发电厂排放的中高温烟气脱硝中的应用，其特征在于，在煤层气发电厂废气处理中，在SCR脱硝装置内加入所述脱硝催化剂进行氮氧化物处理。8.根据权利要求7所述的脱硝催化剂在煤层气发电厂排放的中高温烟气脱硝中的应用，其特征在于，在400℃～600℃中高温含NOx烟气的脱硝反应中，通入与NOx浓度相同的氨气作为还原剂，NOx去除率稳定在90％以上，并且具有优异的高温稳定性。2CN112264039A说明书1/5页一种中高温烟气脱硝催化剂的制备方法及其应用技术领域[00