低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用.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CN110605122A(43)申请公布日2019.12.24(21)申请号201810613257.2(22)申请日2018.06.14(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人褚昱昊刘晓玲张明森(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人王崇李婉婉(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及烟气脱硝领域，公开了低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用。该催化剂含有蜂窝陶瓷载体，及依次涂覆在载体上的惰性涂层和活性涂层；惰性涂层含Ti氧化物；活性涂层含Fe氧化物和Mn氧化物。方法包括：将钛酸四丁酯与无水乙醇混合，得溶液A；将水、乙酸和无水乙醇混合，得溶液B；将溶液A加入溶液B中，得惰性涂层涂覆液；使用惰性涂层涂覆液对载体涂覆，然后干燥和焙烧，得涂覆有惰性涂层的载体；将Mn盐、Fe盐、草酸和水混合，得活性涂层涂覆液；使用活性涂层涂覆液对涂覆有惰性涂层的载体涂覆，然后干燥和焙烧，得到催化剂。本发明的锰铁低温烟气脱硝蜂窝式催化剂在120-300℃范围都具有优异的脱硝性能。CN110605122ACN110605122A权利要求书1/2页1.一种低温烟气脱硝催化剂，其特征在于，该催化剂含有蜂窝陶瓷载体，以及依次涂覆在所述载体上的惰性涂层和活性涂层；其中，所述惰性涂层含有Ti的氧化物；所述活性涂层含有Fe的氧化物和Mn的氧化物。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述蜂窝陶瓷载体选自堇青石、莫来石、钛酸铝、活性炭、碳化硅、活性氧化铝、氧化锆、氮化硅、堇青石一莫来石复合基质和堇青石一钛酸铝复合基质所组成的组中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以所述催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为75-91重量％，所述惰性涂层的含量为5-13重量％，所述活性涂层的含量为4-12重量％；并且在所述活性涂层中，以Fe元素计的Fe的氧化物和以Mn元素计的Mn的氧化物的摩尔比为1：0.5-1.8。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，所述惰性涂层还含有镧系元素的氧化物；优选的，以所述惰性涂层的总重量为基准，以镧系元素计的镧系元素的氧化物的含量不高于8重量％；优选的，所述镧系元素的氧化物为镧的氧化物、铈的氧化物和镨的氧化物中的至少一种。5.权利要求1-4中任意一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将钛酸四丁酯与无水乙醇混合，得到溶液A；将水、乙酸和无水乙醇混合，得到溶液B；将溶液A加入溶液B中，得到惰性涂层涂覆液；(2)使用所述惰性涂层涂覆液对所述蜂窝陶瓷载体进行第一涂覆，得到涂覆有惰性涂层的蜂窝陶瓷载体；(3)将Mn盐、Fe盐、草酸和水混合，得到活性涂层涂覆液；(4)使用所述活性涂层涂覆液对所述涂覆有惰性涂层的蜂窝陶瓷载体进行第二涂覆，得到涂覆有惰性涂层和活性涂层的蜂窝陶瓷载体。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在对所述蜂窝陶瓷载体涂覆之前，该方法还包括对所述蜂窝陶瓷载体进行预处理，所述预处理的方法包括：将所述蜂窝陶瓷载体在酸液中进行浸渍，然后将浸渍后的蜂窝陶瓷载体进行第三干燥；优选的，所述第三干燥的条件包括：温度为80-120℃，时间为4-6小时。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在步骤(1)中，钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比为1:1-1.5；水、乙酸和无水乙醇的体积比为1:2-2.5:5-6。8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，还包括向溶液B中加入镧系元素形成的盐；优选的，所述镧系元素形成的盐的加入量使得其在溶液B中的浓度不高于10重量％；优选的，所述镧系元素形成的盐为镧盐、铈盐和镨盐中的至少一种；优选的，所述镧盐为硝酸镧；所述铈盐为硝酸铈和/或硫酸铈；所述镨盐为硝酸镨。9.根据权利要求5-8中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，Mn盐、Fe盐和草酸的加入量使得在所述活性涂层涂覆液中，以Mn元素计的Mn盐的含量为1.5-2.6重量％，以Fe元素2CN110605122A权利要求书2/2页计的铁盐的含量1-1.8重量％，草酸的含量为5-10重量％；优选的，所述Mn盐为硝酸锰、乙酸锰和硫酸锰中的至少一种，所述Fe盐为硝酸铁、乙酸铁和硫酸铁中的至少一种。10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一涂覆和第二涂覆各自独立的选自浸渍涂覆、涂刷涂覆、喷涂涂覆、电泳涂装涂覆和共沉淀涂覆。11.根据权利要求