CN101983766A - 一种用于NOx选择性催化还原的整体式催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于NOx选择性催化还原的整体式催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于NOx选择性催化还原的整体式催化剂及其制备方法，主要应用于机动车尾气净化和工厂烟道尾气净化，属于环境污染控制领域。整体式催化剂有两部分组成：堇青石蜂窝陶瓷载体和负载催化活性组分的涂层构成，涂层由活性氧化铝和过渡金属氧化物组成。采用涂覆的方法，将负载活性组分的氧化铝涂层涂覆在堇青石蜂窝陶瓷载体上，制备的催化剂有良好的反应活性和稳定性。NOx50％的转化温度是100-160℃，NOx100％的转化温度是180℃，完全转化的温度区间在180-320℃。

Description

一种用于NOx选择性催化还原的整体式催化剂及其制备方法 
一、技术领域
本发明属于环境污染控制技术领域，涉及一种NOx选择性催化还原的整体式催化剂及其制备方法。 
二、技术背景
氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，主要来自电厂烟气和机动车尾气，对大气环境和人类活动危害很大，已经引起世界各国的普遍重视。目前，研究较多的消除NOx催化剂主要是在低温富氧条件下NOx的选择性催化还原(SCR)，其中以V2O5-WO3/TiO2催化剂在消除NOx已有了实际应用。但是由于它在实际应用不可避免的缺点，较窄的操作窗口，以及矾化合物对自然环境和人类的健康都有着很大的毒害性，因此，越来越多的研究集中在研究新型的SCR催化剂。W，Mn和Fe在NH3还原NOx的SCR反应中，作为活性组分有较理想的应用。 
CN101352645报道了一种烟气催化氧化脱硝工艺，采用以TiO2或ZrO2-TiO2为载体，Co为活性成分的催化剂，利用烟气中本身含有的氧气，将一氧化氮氧化成易于溶于水的二氧化氮后，利用碱液吸收，将氮氧化物脱除。本发明工艺脱硝效率高，成本低，在控制氧化后烟气中二氧化氮的含量后，可以选择性的回收脱硝副产物中的亚硝酸盐，实现产物的资源化。 
CN101554581报道了一种催化剂制备技术领域的选择性催化还原脱硝催化剂及制备方法，其组分及质量百分比为：1-5％氧化锆、0.5-3％银元素、0.5-2％钯元素以及90-98％氧化铝。所述的制备方法包括：催化剂载体的制备、催化剂浸渍液的制备以及活性组分的负载。本发明所述的催化剂对于一氧化氮气体的转化率最高可达到60％以上。 
CN101507928报道了一种用于烟道气低温选择性催化还原氮氧化物的铁锰复合氧化物催化剂及其制备方法和应用。本发明催化剂包括铁元素、锰元素和助剂元素等活性组分。所述的催化剂易于涂覆在蜂窝陶瓷上，有望取代V基催化剂成用于烟道气、汽车尾气及柴油机尾气净化。本发明的催化剂催化还原氮氧化物为无害的氮气和水，转化率在90％以上，在350℃连续反应50h不失活。 
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种用于NOx选择性催化还原的W/Mn-Al2O3整体式催化剂，在NH3为还原剂的条件下，制备的催化剂对NOx有良好的反应活性和稳定性。NOx50％的转化温度是110-160℃，100％的转化温度是180℃，完全转化的温度区间在180-320℃。 
催化剂以堇青石蜂窝状陶瓷作为结构载体。 
催化剂的特征在于催化剂活性组份为WO3，MnO2和Fe2O3。 
催化剂以活性氧化铝和催化活性组份混合形成催化活性涂层，W，Mn和Fe氧化物的百分含量为氧化铝的1％-10％。 
催化剂采用真空涂覆的方法，在第一载体上的涂覆量可以是30-50％。 
催化剂制备方法具体如下： 
常温条件下，将磷钨酸，硝酸锰，硝酸铁，活性氧化铝，去离子水在机械搅拌的条件下，混合均匀，并加入适量的浓硝酸，调节料浆的pH为3-4；在真空条件下，将混合均匀的料浆涂覆在堇青石陶瓷载体上；在保证涂覆的整体式催化剂孔道通畅的前提下，将其室温干燥12h；在550-650℃条件下，焙烧2-3小时即可制备W/Mn/Fe-Al2O3整体式催化剂。 
催化剂的活性组份钨和锰氧化物的质量比控制在0.25-1.5，Fe的氧化物与前两者的质量比为1-2。 
硝酸锰(Mn(NO3)2溶液)为市售。 
磷钨酸(H3O40PW12·xH2O)为市售。 
硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)为市售。 
活性氧化铝为市售。 
与已有技术相比，本发明具有的特点是： 
1、整体式催化剂的制备方法简单，并且负载率高，活性组分均匀分布在氧化铝涂层并且负载脱落率低，结构稳定。 
2、催化有良好的反应活性和稳定性，并且在低温趋于有较宽的转化区间。反应活性见表一，稳定性见表二。 
具体实施方式：
实施事例1： 
将12g Mn(NO3)2，55g Al2O3，100g去离子水，在机械搅拌的条件下，加入5mL浓硝酸，调节pH到3-4，搅拌0.5-2小时，浆料稳定以后。在真空条件下，将浆料涂覆在堇青石陶瓷载体上，浸渍15-30min，并用压缩空气将多余的料浆除去。然后室温干燥12h，500-800℃焙烧2h，得所需催化剂。 
实施事例2： 
将12g Mn(NO3)2，13g H3O40PW12·xH2O，55g Al2O3，100g去离子水，在机械搅拌的条件下，加入5mL浓硝酸，调节pH到3-4，搅拌0.5-2小时，浆料稳定以后。在真空条件下，将浆料涂覆在堇青石陶瓷载体上，浸渍15-30min，并用压缩空气将多余的料浆除去。然后室温干燥12h，500-800℃焙烧2h，得所需催化剂。 
实施事例3： 
将12g Mn(NO3)2，13g H3O40PW12·xH2O，13g Fe(NO3)3·9H2O，55g Al2O3，100g去离子水，在机械搅拌的条件下，加入5mL浓硝酸，调节pH到3-4，搅拌0.5-2小时，浆料稳定以后。在真空条件下，将浆料涂覆在堇青石陶瓷载体上，浸渍15-30min，并用压缩空气将多余的料浆除去。然后室温干燥12h，500-800℃焙烧2h，得所需催化剂。 
实施事例4： 
将12g Mn(NO3)2，13g Fe(NO3)3·9H2O，55gAl2O3，100g去离子水，在机械搅拌的条件下，加入5mL浓硝酸，调节pH到3-4，搅拌0.5-2小时，浆料稳定以后。在真空条件下，将浆料 涂覆在堇青石陶瓷载体上，浸渍15-30min，并用压缩空气将多余的料浆除去。然后室温干燥12h，500-800℃焙烧2h，得所需催化剂。 
实施事例5： 
将13g H3O40PW12·xH2O，55g Al2O3，100g去离子水，在机械搅拌的条件下，加入5mL浓硝酸，调节pH到3-4，搅拌0.5-2小时，浆料稳定以后。在真空条件下，将浆料涂覆在堇青石陶瓷载体上，浸渍15-30min，并用压缩空气将多余的料浆除去。然后室温干燥12h，500-800℃焙烧2h，得所需催化剂。 
表一、不同实例催化剂NOx催化反应效果 
反应条件：500ppm NOx，500ppm NH3，5％O2，Ar为平衡气 
T20-NOx转化率为20％时的温度 
T50-NOx转化率为50％时的温度 
T100-NOx转化率为100％时的最低温度 
表二、不同实例催化剂NOx催化反应完全转化温度窗口和典型实例稳定性 
完全转化窗口：催化剂在NOx完全转化条件下温度区间 
催化剂反应寿命：在200℃条件下，典型催化剂的反应稳定性。 

Claims (7)

1.一种用于NOx选择性催化还原的整体式催化剂，其特征在于催化剂有良好的反应活性和稳定性。NOx50％的转化温度是110-160℃，100％的转化温度是180℃，完全转化的温度区间在180-320℃。
2.如权利要求1所述催化剂的特征在于催化剂以堇青石蜂窝状陶瓷作为结构载体。
3.如权利要求1所述催化剂的特征在于催化剂活性组份为WO3和MnO2以及Fe2O3中的一种或者几种，钨和锰氧化物的质量比控制在0.25-1.5，Fe的氧化物与前两者的质量比为1-2。
4.如权利要求1所述催化剂的特征在于催化剂以活性氧化铝和催化活性组份混合形成催化活性涂层，W，Mn和Fe氧化物的质量百分含量为氧化铝的1％-10％。
5.如权利要求1所述的催化剂特征在于催化剂采用真空涂覆的方法。
6.如权利要求1所述催化剂的特征在于涂层在结构载体上的质量涂覆量可以是30-50％。
7.如权利要求1所述的催化剂特征在于催化剂制备方法具体如下：常温条件下，将磷钨酸，硝酸锰，硝酸铁，活性氧化铝，去离子水在机械搅拌的条件下，混合均匀，并加入适量的浓硝酸，调节料浆的pH为3-4；在真空条件下，将混合均匀的料浆涂覆在堇青石陶瓷载体上；在保证涂覆的整体式催化剂孔道通畅的前提下，将其室温干燥12h；在550-650℃条件下，焙烧2-3小时即可制备W/Mn/Fe-Al2O3整体式催化剂。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102240557A (zh) * 2011-05-12 2011-11-16 南京工业大学 一种处理工业废气的含镍铁锰复合氧化物催化剂及其制备方法
CN103657632A (zh) * 2013-11-27 2014-03-26 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种碱液处理整体式氧化铬催化剂及制备方法和应用
CN104492446A (zh) * 2014-12-18 2015-04-08 华东理工大学 一种用于氨选择性还原氮氧化物的催化剂及制备方法
CN105148914A (zh) * 2015-07-21 2015-12-16 东华大学 一种Fe2O3/Al2O3/堇青石催化剂及其制备方法
CN105749962A (zh) * 2014-12-19 2016-07-13 同济大学 一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法
CN106031874A (zh) * 2015-03-13 2016-10-19 同济大学 一种用于250℃-270℃烟气脱硝的催化剂及其制备方法与应用
CN109225315A (zh) * 2018-09-05 2019-01-18 华东理工大学 用于丙烷废气催化燃烧的分子筛基整体式催化剂及制备方法
CN113522304A (zh) * 2021-08-04 2021-10-22 安徽科浦环保科技有限公司 一种宽温选择型捕集还原脱销材料的制备方法
CN115069231A (zh) * 2022-07-22 2022-09-20 中国矿业大学(北京) 用于反电晕催化部件的整体式scr催化剂及制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03186346A (ja) * 1989-12-15 1991-08-14 Daihatsu Motor Co Ltd ガス浄化用触媒および触媒構造体
CN101474564A (zh) * 2008-12-12 2009-07-08 无锡威孚环保催化剂有限公司 净化柴油发动机废气的金属蜂窝状催化剂及其制备方法
CN101549290A (zh) * 2009-03-06 2009-10-07 北京银飞思达科技有限公司 复合金属氧化物及低温氨选择性催化还原氮化物催化剂
CN101773837A (zh) * 2010-02-04 2010-07-14 环境保护部华南环境科学研究所 中低温烟气的负载型scr脱硝催化剂及制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03186346A (ja) * 1989-12-15 1991-08-14 Daihatsu Motor Co Ltd ガス浄化用触媒および触媒構造体
CN101474564A (zh) * 2008-12-12 2009-07-08 无锡威孚环保催化剂有限公司 净化柴油发动机废气的金属蜂窝状催化剂及其制备方法
CN101549290A (zh) * 2009-03-06 2009-10-07 北京银飞思达科技有限公司 复合金属氧化物及低温氨选择性催化还原氮化物催化剂
CN101773837A (zh) * 2010-02-04 2010-07-14 环境保护部华南环境科学研究所 中低温烟气的负载型scr脱硝催化剂及制备方法和应用

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102240557A (zh) * 2011-05-12 2011-11-16 南京工业大学 一种处理工业废气的含镍铁锰复合氧化物催化剂及其制备方法
CN103657632A (zh) * 2013-11-27 2014-03-26 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种碱液处理整体式氧化铬催化剂及制备方法和应用
CN104492446A (zh) * 2014-12-18 2015-04-08 华东理工大学 一种用于氨选择性还原氮氧化物的催化剂及制备方法
CN105749962A (zh) * 2014-12-19 2016-07-13 同济大学 一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法
CN106031874A (zh) * 2015-03-13 2016-10-19 同济大学 一种用于250℃-270℃烟气脱硝的催化剂及其制备方法与应用
CN105148914A (zh) * 2015-07-21 2015-12-16 东华大学 一种Fe2O3/Al2O3/堇青石催化剂及其制备方法
CN109225315A (zh) * 2018-09-05 2019-01-18 华东理工大学 用于丙烷废气催化燃烧的分子筛基整体式催化剂及制备方法
CN113522304A (zh) * 2021-08-04 2021-10-22 安徽科浦环保科技有限公司 一种宽温选择型捕集还原脱销材料的制备方法
CN115069231A (zh) * 2022-07-22 2022-09-20 中国矿业大学(北京) 用于反电晕催化部件的整体式scr催化剂及制备方法

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Application publication date: 20110309

Assignee: Jiangsu Lanfeng New Material Technology Co., Ltd.

Assignor: East China University of Science and Technology

Contract record no.: 2013320000582

Denomination of invention: Integral catalyst for NOx selective catalytic reduction and preparation method thereof

Granted publication date: 20121121

License type: Exclusive License

Record date: 20130620

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EM01 Change of recordation of patent licensing contract

Change date: 20160226

Contract record no.: 2013320000582

Assignee after: KAILONG LANFENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignee before: Jiangsu Lanfeng New Material Technology Co., Ltd.

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