一种抗低硫型低温碳基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CN112403488A(43)申请公布日2021.02.26(21)申请号202011488751.4(22)申请日2020.12.16(71)申请人南京师范大学地址210023江苏省南京市栖霞区文苑路1号(72)发明人卢平潘磊黄震宋涛徐贵玲陈丹丹(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人王姗(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图5页(54)发明名称一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂及其制备方法和应用(57)摘要一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂及其制备方法和应用，属于烟气脱硝技术领域。将椰壳活性炭预处理，得到样品AC；将样品AC在硝酸溶液中浸渍后烘干，得到样品HAC；采用等体积浸渍法，将前驱体Mn(NO3)2溶液和Fe(NO3)3·9H2O粉末，配制成含有Mn/Fe前驱体混合溶液，再取HAC放入溶液，磁力搅拌后烘干，得到样品IAC；将处理后样品IAC进行中低温分段煅烧，最终得到抗低硫型低温碳基脱硝催化剂样品。本发明工艺简单、制备成本和能耗低、环境友好，制得的催化剂具有碳基载体比表面积大、孔隙结构好、含氧官能团丰富以及Mn/Fe活性组分NOx还原性能优等优点，能够实现复合碳基催化剂低温高效烟气脱硝性能。CN112403488ACN112403488A权利要求书1/1页1.一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下:步骤一.将椰壳活性炭破碎研磨过筛至25-40目，用去离子水清洗3-4次，置于105±5℃烘箱干燥12~24h至恒重，得到样品AC；步骤二.将步骤一得到的样品AC，在80±5℃恒温水浴锅中用40wt.%HNO3溶液浸渍搅拌1~1.5h，然后使用去离子水洗涤至中性，再置于105±5℃烘箱干燥12~24h至恒重，得到氧化活性炭样品HAC；步骤三.在常温超声环境下，采用等体积浸渍法，以50wt.%Mn(NO3)2溶液和Fe(NO3)3·9H2O粉末为前驱体，配制成含有Mn/Fe前驱体混合溶液，再取步骤二制备的HAC放入溶液，磁力搅拌后置于烘箱在105±5℃干燥12~24h至恒重，得到负载Mn、Fe的浸渍活性炭样品IAC；步骤四.将步骤三所得样品IAC置于管式炉中，持续通入流量为200~250mL/min的N2，在5℃/min升温速率下由室温升至400~450℃，并在400~450℃下恒温煅烧4~5h；然后将上述样品再在200~220℃空气气氛下煅烧2~3h，再经自然冷却至室温，最终得到抗低硫型低温碳基脱硝催化剂样品。2.根据权利要求1所述的一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中样品AC与硝酸溶液的添加比例为1g：(4~7)mL。3.根据权利要求1所述的一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三样品IAC的Mn负载量为5~7wt.%，Fe的负载量为0.5~1wt.%，HAC的量为92~94.5wt.%。4.根据权利要求1所述的一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中负载Mn、Fe的浸渍活性炭样品IAC为7%Mn0.5%Fe/HAC催化剂。5.权利要求1~4任一所述方法制备的抗低硫型低温碳基脱硝催化剂。6.基于权利要求5所述的一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂在脱硫后的低温烟气脱硝中的应用。2CN112403488A说明书1/8页一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂及其制备方法和应用。[0002]背景技术[0003]NOx是主要的大气污染物，是化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏的重要前驱体，也是引起人体呼吸道问题、进而危害人类健康的主要污染源之一。近年来，国家标准对燃煤发电行业以及钢铁冶金和建材等非电行业提出了更为严格的NOx排放限值，即要求排放烟气中的NOx3浓度不大于50mg/m，因此，控制NOx排放是当前大气污染治理的重要内容。[0004]目前，国内外控制燃烧烟气NOx排放的主流技术为SCR脱硝工艺，该技术采用V2O5/TiO2、V2O5-WO3/TiO2等催化剂，在温度窗口为300-400℃，通过氨基还原剂（氨气、氨水等）将烟气中的NOx还原为N2。该工艺存在反应温度高、温度窗口窄、催化剂易堵塞中毒等问题。为降低烟气中粉尘和SO2对SCR催化剂的影响，可采用低灰布置方式，即将SCR反应器布置在烟气净化装置（除尘、脱硫）之后，但此时的烟气温度较低，单纯除尘后的烟气温度仅为140℃左右，除尘和脱硫之后的烟气温度则更低。在此温度条件下，传统