CN102698738A - 含k2o的scr脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents
含k2o的scr脱硝催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102698738A CN102698738A CN2012101783508A CN201210178350A CN102698738A CN 102698738 A CN102698738 A CN 102698738A CN 2012101783508 A CN2012101783508 A CN 2012101783508A CN 201210178350 A CN201210178350 A CN 201210178350A CN 102698738 A CN102698738 A CN 102698738A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- preparation
- denitrating catalyst
- scr denitrating
- scr
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明公开了一种含K2O的SCR脱硝催化剂及其制备方法;所述催化剂的载体为TiO2,在TiO2上依次负载有WO3、K2O和V2O5,所述K2O与V2O5的摩尔含量比为0.02~0.1:1;所述催化剂的制备方法包括以下步骤:1)将二氧化钛粉体和三氧化钨粉体加入K2O的前驱物溶液中搅拌浸渍,然后干燥、煅烧;2)将步骤1)得到的负载了K2O的粉体加入硫酸氧钒溶液中搅拌浸渍,然后干燥、煅烧。通过本发明的方法在TiO2上负载K2O,不但没有使催化剂中毒,反而使脱硝性能有所提高,克服了现有技术关于K2O对V2O5-WO3/TiO2催化剂仅有负面影响的技术偏见。
Description
技术领域
本发明涉及一种SCR脱硝催化剂及其制备方法,特别涉及一种含K2O的SCR脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
氮氧化物作为主要的大气污染物之一,已受到越来越多的关注,其将成为继脱硫之后国家污染控制的又一重点领域。SCR(selective catalyst reactive)烟气脱硝技术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一,有脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠等优点,自七十年代后期在日本安装第一台电厂SCR装置以来,得到迅猛发展,在日本已有超过170个商业SCR装置在运行,装机容量接近100,000MW;欧洲自1985年引进SCR技术以来,也得到迅速普及,目前装机容量已达60,000MW。SCR脱硝装置已成为发达国家电厂的必备,其工作原理是在 280-420 ℃温度下,烟气中的 NOx 和上游烟道内喷入的还原剂 NH3 在催化剂作用下发生还原反应,生成N2和H2O等。
在SCR烟气脱硝技术中,催化剂是提高脱硝率、降低治理NOX成本的关键,国内外在催化剂制备、脱硝机理、烟气中其他组分对脱硝的影响等方面也已经开展了大量的研究。目前国际上已经把V2O5-WO3/TiO2作为工业化的脱硝催化剂,V2O5-WO3/TiO2类脱硝催化剂中,TiO2作为载体,WO3为负载在其上的助催化剂,V2O5为负载在其上的主要活性组份,另外还可以包含一些助剂,例如公开号为CN101396657A和公开号为CN102166516A的专利文献中所述。
现有的研究成果均认为,K2O会导致V2O5-WO3/TiO2类脱硝催化剂失活,即催化剂中毒,例如:云端等(“V2O5-WO3/TiO2系SCR催化剂的钾中毒及再生方法”,环境科学研究,第22卷第6期,730-735,2009年6月)分别采用浸渍法和干混法在V2O5-WO3/TiO2系SCR催化剂上负载K2O,并通过实验证明K2O会导致该催化剂中毒,相比干混法,浸渍法钾中毒效果更显著,当催化剂表面K2O的负载量达到1%时,其最大脱硝效率仅为30%左右;朱崇兵等(“碱金属氧化物对V2O5-WO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响”,环境化学,第26卷第6期,783-786,2007年11月)通过湿法浸渍在催化剂中添加不同含量的K2O和Na 2O,结果表明,碱金属氧化物对V2O5-WO3/TiO2催化剂的毒性较强,导致催化剂脱硝活性下降,并且两种碱金属氧化物对催化剂的毒性顺序与其碱性成正比,即K2O>Na2O;熊丽仙等(“纳米负载型V2O5-WO3/TiO2催化剂碱及碱土金属中毒”,环境化学,第29卷第4期,690-694,2010年7月)采用浸渍法模拟碱及碱土金属中毒,结果表明,碱及碱土金属能够明显降低催化剂脱硝活性,350℃时,K、Na中毒催化剂活性降低了约30%左右。这些研究成果认为,K2O使V2O5-WO3/TiO2催化剂中毒的机理是:K2O与催化剂表面的V-OH酸位点发生反应,使催化剂的酸位点数量大大减少,导致催化剂吸附NH3 的能力下降。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种含K2O的SCR脱硝催化剂及其制备方法,制备出的含K2O的SCR脱硝催化剂与相同条件下制备的不含K2O的V2O5-WO3/TiO2催化剂相比,脱硝性能反而有所提高,克服了现有技术关于K2O对V2O5-WO3/TiO2催化剂仅有负面影响的技术偏见。
本发明公开了一种含K2O的SCR脱硝催化剂,所述催化剂的载体为TiO2,在TiO2上依次负载有WO3、K2O和V2O5,所述K2O与V2O5的摩尔含量比为0.02~0.1:1。
本发明还公开了上述含K2O的SCR脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:
1)将二氧化钛粉体和三氧化钨粉体加入K2O的前驱物溶液中搅拌浸渍,然后将混合均匀后的浆料干燥后煅烧,煅烧产物冷却后研磨筛分,得到负载了K2O的粉体;
2)将步骤1)得到的负载了K2O的粉体加入硫酸氧钒溶液中搅拌浸渍,然后将混合均匀后的浆料干燥后煅烧,煅烧产物冷却后研磨筛分,得到所述含K2O的SCR脱硝催化剂。
进一步,所述K2O的前驱物为KNO3;
进一步,所述步骤1)中,搅拌浸渍是在50~80℃水浴条件下进行的,搅拌浸渍时间为4~5h;所述步骤2)中,搅拌浸渍是在50~80℃水浴条件下进行的,搅拌浸渍时间为4~5h;
进一步,所述步骤1)中,将混合均匀后的浆料置于烘箱中100~120℃下干燥10~12h后,再在马弗炉中400~500℃煅烧3~6h;所述步骤2)中,将混合均匀后的浆料置于烘箱中100~120℃下干燥10~12h后,再在马弗炉中400~500℃煅烧3~6h;
进一步,所述步骤1)中,煅烧产物冷却后研磨筛分出60目的颗粒,得到负载了K2O的粉体;所述步骤2)中,煅烧产物冷却后研磨筛分出20~60目的颗粒,得到所述含K2O的SCR脱硝催化剂。
本发明的有益效果在于:本发明在TiO2上依次负载WO3、K2O和V2O5,并控制K2O与V2O5的摩尔含量比为0.02~0.1:1,制备得到含K2O的SCR脱硝催化剂,通过催化剂活性测试表明,该催化剂与相同条件下制备的不含K2O的V2O5-WO3/TiO2催化剂相比,在宽的温度窗口(250~450℃)内脱硝效率均有所提高,表明通过本发明的方法在TiO2上负载K2O(在TiO2上先负载K2O后再负载V2O5,并控制K2O与V2O5的比例),不但没有使催化剂中毒,反而使脱硝性能有所提高,克服了现有技术关于K2O对V2O5-WO3/TiO2催化剂仅有负面影响的技术偏见。
具体实施方式
以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本发明的含K2O的SCR脱硝催化剂,所述催化剂的载体为TiO2,在TiO2上依次负载有WO3、K2O和V2O5,所述K2O与V2O5的摩尔含量比为0.02~0.1:1。
本发明的含K2O的SCR脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:
1)将二氧化钛粉体和三氧化钨粉体加入K2O的前驱物溶液中搅拌浸渍,所述K2O的前驱物为KNO3,搅拌浸渍是在50~80℃水浴条件下进行的,搅拌浸渍时间为4~5h;然后将混合均匀后的浆料置于烘箱中100~120℃下干燥10~12h后,再在马弗炉中400~500℃煅烧3~6h,煅烧产物冷却后研磨筛分出60目的颗粒,得到负载了K2O的粉体;
2)将步骤1)得到的负载了K2O的粉体加入硫酸氧钒溶液中搅拌浸渍,搅拌浸渍是在50~80℃水浴条件下进行的,搅拌浸渍时间为4~5h;然后将混合均匀后的浆料置于烘箱中100~120℃下干燥10~12h后,再在马弗炉中400~500℃煅烧3~6h,煅烧产物冷却后研磨筛分出20~60目的颗粒,得到所述含K2O的SCR脱硝催化剂。
本发明各个具体实施例、空白例和对照例的具体制备条件如下表所示:
将上述各个具体实施例、空白例和对照例制备得到的催化剂进行催化活性测试:活性测试实验采用钢瓶气模拟烟气,烟气由四种气体混合而成:NH3(4%,载气N2),NO(4%,载气N2),O2(25%,载气N2),N2(高纯,99.999%);烟气总流量为250mL/min,模拟烟气中各气体浓度为NO 800ppm,NH3 800ppm,O2 4%,催化剂质量为0.2g(20~60目),在250~450℃温度范围内测试催化剂的NO脱除率;实验开始前用模拟烟气通入反应器约2h,再以10℃/min的速率进行升温,每一温度均稳定反应0.5 h以上才开始分析;气体分析前先通过浓磷酸,以减少NH3对NO分析的影响,NO的浓度采用汽车排气分析仪分析。
由上述催化活性测试得到的,不同K2O负载量的催化剂的脱硝效率如下表所示:
从上表可以看出,在宽的温度窗口(250~450℃)内,与空白例1的脱硝效率相比,实施例1~3的脱硝效率均有所提高,而对照例1~2的脱硝效率均降低,说明通过本发明的方法在TiO2上负载K2O(在TiO2上先负载K2O后再负载V2O5,并控制K:V摩尔比在0.02~0.1:1),不但没有使催化剂中毒,反而使脱硝性能有所提高,克服了现有技术关于K2O对V2O5-WO3/TiO2催化剂仅有负面影响的技术偏见。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种含K2O的SCR脱硝催化剂,其特征在于:所述催化剂的载体为TiO2,在TiO2上依次负载有WO3、K2O和V2O5,所述K2O与V2O5的摩尔含量比为0.02~0.1:1。
2.权利要求1所述的含K2O的SCR脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将二氧化钛粉体和三氧化钨粉体加入K2O的前驱物溶液中搅拌浸渍,然后将混合均匀后的浆料干燥后煅烧,煅烧产物冷却后研磨筛分,得到负载了K2O的粉体;
2)将步骤1)得到的负载了K2O的粉体加入硫酸氧钒溶液中搅拌浸渍,然后将混合均匀后的浆料干燥后煅烧,煅烧产物冷却后研磨筛分,得到所述含K2O的SCR脱硝催化剂。
3.根据权利要求2所述的含K2O的SCR脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:所述K2O的前驱物为KNO3。
4.根据权利要求2所述的含K2O的SCR脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,搅拌浸渍是在50~80℃水浴条件下进行的,搅拌浸渍时间为4~5h;所述步骤2)中,搅拌浸渍是在50~80℃水浴条件下进行的,搅拌浸渍时间为4~5h。
5.根据权利要求2所述的含K2O的SCR脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,将混合均匀后的浆料置于烘箱中100~120℃下干燥10~12h后,再在马弗炉中400~500℃煅烧3~6h;所述步骤2)中,将混合均匀后的浆料置于烘箱中100~120℃下干燥10~12h后,再在马弗炉中400~500℃煅烧3~6h。
6. 根据权利要求2所述的含K2O的SCR脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,煅烧产物冷却后研磨筛分出60目的颗粒,得到负载了K2O的粉体;所述步骤2)中,煅烧产物冷却后研磨筛分出20~60目的颗粒,得到所述含K2O的SCR脱硝催化剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201210178350 CN102698738B (zh) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | 含k2o的scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201210178350 CN102698738B (zh) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | 含k2o的scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102698738A true CN102698738A (zh) | 2012-10-03 |
CN102698738B CN102698738B (zh) | 2013-12-18 |
Family
ID=46891961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201210178350 Expired - Fee Related CN102698738B (zh) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | 含k2o的scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102698738B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102909004A (zh) * | 2012-11-04 | 2013-02-06 | 北京化工大学 | 复合型脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
CN104069852A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-01 | 宋华 | 一种低温抗硫脱硝催化剂及其制备方法 |
CN114588891A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-07 | 国电电力发展股份有限公司 | 一种脱硝催化剂及其制备方法与应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101455956A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种分子筛吸附剂 |
CN101462067A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-24 | 中电投远达环保工程有限公司 | 新型scr颗粒状催化剂 |
WO2011073396A2 (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Haldor Topsøe A/S | DEACTIVATION-RESISTANT CATALYST FOR SELECTIVE CATALYST REDUCTION OF NOx |
-
2012
- 2012-06-01 CN CN 201210178350 patent/CN102698738B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101455956A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种分子筛吸附剂 |
CN101462067A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-24 | 中电投远达环保工程有限公司 | 新型scr颗粒状催化剂 |
WO2011073396A2 (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Haldor Topsøe A/S | DEACTIVATION-RESISTANT CATALYST FOR SELECTIVE CATALYST REDUCTION OF NOx |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102909004A (zh) * | 2012-11-04 | 2013-02-06 | 北京化工大学 | 复合型脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
CN104069852A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-01 | 宋华 | 一种低温抗硫脱硝催化剂及其制备方法 |
CN104069852B (zh) * | 2014-07-02 | 2016-09-07 | 西安华大骄阳绿色科技有限公司 | 一种低温抗硫脱硝催化剂及其制备方法 |
CN114588891A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-07 | 国电电力发展股份有限公司 | 一种脱硝催化剂及其制备方法与应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102698738B (zh) | 2013-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101920213B (zh) | 以金属有机框架物为载体的低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN102049257B (zh) | Co同时还原so2和no的催化剂及其制备和应用 | |
CN109569587A (zh) | 一种锰基低温烟气脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN103962126B (zh) | 一种用于氮氧化合物选择性催化还原的催化剂及制备方法 | |
CN105080566A (zh) | 一种烟气脱硝粉体催化剂、制备方法及其用途 | |
CN106732581B (zh) | 一种用于低温SCR反应的Ru/CeTiOx催化剂的制备方法 | |
CN105597737B (zh) | 一种用于nh3‑scr脱硝的复合氧化物催化剂及其制备方法 | |
CN105056923A (zh) | 一种抗水抗硫型脱硝催化剂、制备方法及其用途 | |
CN105833894A (zh) | 兼具抗碱(土)金属和抗硫抗水功能的脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
Liang et al. | Effects of SO2 and H2O on low-temperature NO conversion over F-V2O5-WO3/TiO2 catalysts | |
CN103706390B (zh) | 一种用于催化氧化no的钛基载体负载钒磷氧化物催化剂及其制备方法 | |
CN103736479B (zh) | 一种用于烟气脱硝的铈钛锡复合氧化物催化剂及其制法 | |
CN104772138B (zh) | 一种MnOx/石墨烯低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
CN112844366B (zh) | 抗多重中毒的nh3-scr催化剂及其制备方法 | |
CN110773153B (zh) | 一种担载型锰基中低温脱硝催化剂、制备方法及其应用 | |
CN105214652A (zh) | 高效Ce1-xMnxO2-δ固溶体低温脱硝催化剂的制备方法及应用 | |
CN108465467A (zh) | 一种应用于中低温烟气的高效nh3-scr脱硝催化剂、制备方法及其应用 | |
CN105478161A (zh) | 一种基于钛渣的scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN110385125A (zh) | 一种钾掺杂MnO2催化剂及其制备方法 | |
Chen et al. | High resistance to Na poisoning of the V2O5-Ce (SO4) 2/TiO2 catalyst for the NO SCR reaction | |
CN102698738B (zh) | 含k2o的scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN105170139A (zh) | 一种脱硝催化剂、其制备方法及其应用 | |
CN102274733B (zh) | 一种用于催化氧化no的催化剂及其制备方法 | |
CN106466607B (zh) | 一种环境友好型铁锑复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN104785079A (zh) | 利用CeMn/Me-SAPO分子筛净化丙烯腈装置吸收塔尾气的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131218 Termination date: 20150601 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |