一种堇青石负载型中温脱硝催化剂及其制备方法.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CN110882691A(43)申请公布日2020.03.17(21)申请号201911099343.7(22)申请日2019.11.12(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区回龙观镇北农路2号华北电力大学(72)发明人董长青朱恒张旭明覃吴胡笑颖张俊姣赵莹薛俊杰(51)Int.Cl.B01J23/28(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种堇青石负载型中温脱硝催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种堇青石负载型中温脱硝催化剂及其制备方法，用于处理工业废气中的NOx，属于催化剂技术领域。本发明的负载型脱硝催化剂包括堇青石蜂窝、TiO2和V2O5等组分。催化剂制备步骤包括堇青石的预处理、负载组分溶液的制备以及将预处理完毕的堇青石蜂窝浸渍在含有钒钼钛(V、Mo、Ti)负载组分和超细碳基造孔剂的溶液中，再经过干燥、焙烧等操作得到堇青石负载型中温脱硝催化剂。本发明得到的催化剂制备过程简单，原料来源广泛，负载性能良好，同时对催化剂孔径具有定向调控能力，具备大规模工业应用的前景。在使用时，340℃时的脱硝效率可达98％以上。CN110882691ACN110882691A权利要求书1/1页1.一种堇青石负载型中温脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂以堇青石蜂窝陶瓷块为载体，以TiO2为载体涂层，至少负载V、Mo两种活性组分；其中，TiO2、V2O5、MoO3三者质量比满足1:(0.01～0.05):(0.01～0.10)。2.一种如权利要求1所述的堇青石负载型中温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：(1)堇青石蜂窝陶瓷块的预处理：将堇青石蜂窝陶瓷块浸渍在硫酸溶液中，浸渍时间为20～60min，取出后用水冲洗干净，在100～120℃下进行干燥，干燥后备用；(2)浸渍溶液的配制：依据浸渍溶液的总质量占比，取二氧化钛质量80～90份，偏钒酸铵0～2份，钼酸铵1～5份，添加适量去离子水和添加剂，充分搅拌直至全部均匀溶解；所述添加剂包括甲醇、乙醇、甲苯中的至少一种；(3)孔径的控制：向上述浸渍溶液中加入适量的按一定质量分布的0.1nm～10nm的超细碳基造孔剂，以此定向调节控制催化剂孔径分布；(4)催化剂的负载：将步骤(1)预处理后得到的堇青石陶瓷块浸渍于步骤(3)所得的溶液中，超声或机械搅拌处理30～60min，完成后取出堇青石陶瓷块，吹扫除去多余残液后转移到硫酸溶液中浸渍0.01～5min，随后在100～120℃下进行干燥，时间为6～12h，最后在500～550℃下进行焙烧，升温时间为2～4h，持续时间为2～4h，得到最终的堇青石负载型中温脱硝催化剂。3.根据权利要求2所述的堇青石负载型中温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述堇青石蜂窝陶瓷块的组分为镁铝硅的氧化物。2CN110882691A说明书1/5页一种堇青石负载型中温脱硝催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于脱硝催化剂技术领域，涉及一种高效、低价的堇青石负载型中温脱硝催化剂及其制备方法。该催化剂能够在固定源或移动源烟气尾气中进行选择性催化还原，去除氮氧化物，以达到排放标准。背景技术[0002]氮氧化物(NOx)作为一种污染物，易产生酸雨、光化学烟雾等环境问题，对人体及建筑物等都能产生一定的危害。火力发电及工业锅炉尾气和机动车尾气会产生大量氮氧化物危害环境，全国环境统计公报(2015)指出，全国氮氧化物总排量为1851.9万吨，工业氮氧化物排量占比63.7％。因此，解决电厂以及工业锅炉等工业领域氮氧化物排放问题显得至关重要。[0003]减少氮氧化物排放的主流方法是选择性催化还原(SCR，SelectiveCatalyticReduction)技术，即在还原剂氨气(NH3)的作用下，将氮氧化物转化成无污染的氮气(N2)等气体。而SCR的核心问题在于合适的催化剂。[0004]国内商业化运用的催化剂主要分为三类：蜂窝式、平板式以及波纹板式催化剂。其采取的技术均为挤压成型的技术，需要大量的催化剂且会产生机械强度、热传导性等性能降低的问题。堇青石蜂窝陶瓷(2MgO·2Al2O3·5SiO2，简称：CC)一般以高纯度的氧化镁、氧化铝及氧化硅合成，具有更为良好的抗热冲击性、低热膨胀性以及高机械强度等优势，因此堇青石负载型脱硝催化剂正被广泛应用。[0005]关于堇青石负载型脱硝催化剂的研究较多，中国发明专利CN109926059A公开了一种以堇青石为载体，Ce-Zr为涂层，负载Mn、Cu、Co、Ni的脱硝催化剂，其采用的负载方法为先制备以Ce-Zr为载体的粉末催化剂，再将粉末催化剂负载于堇青石上，该种方法