CN106268784B - 一种低温平板式脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温平板式脱硝催化剂及其制备方法,所述的催化剂是以锡钐锰复合氧化物为催化剂活性组分,以钒、铈、镧、镍、锆、铜、钼、钨中的一种或几种为助催化剂,以TiO2和SiO2为载体,并添加玻璃纤维、粘结剂、润滑剂、造孔剂为功能性助剂制备成均匀的催化剂膏料涂覆于支撑体上,其中催化剂膏料中载体、活性组分、助催化剂、功能性助剂的质量比为100:1~18:0.1~10:0.1~15。本发明制备的催化剂在70~280℃的烟气中具有优异的NOX脱除效果,较好的抗磨性能,制备工艺简单,成本低。适用于燃煤电厂、垃圾焚烧炉、陶瓷窑炉、水泥窑炉等低温段脱硝,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温平板式脱硝催化剂及其制备方法,属于环保催化材料和大气污染治理领域。
背景技术
氮氧化物引发了酸雨、雾霾、光化学烟雾等一系列问题给人们的生存环境和生命健康带来巨大威胁。为此,2011年我国颁布了《火电厂大气污染物排放标准》,把火电厂烟气中的NOX排放最高限制为100mg/m3,随着环境进一步的恶化,更加严格的NOX排放标准即将全面实施,为了满足NOX的排放要求,必须采用选择性催化还原技术(SCR)。目前,使用最广泛的商用催化剂是钒钛系,SCR催化剂布置在省煤器和空预器之间,长期处于高温高灰的工况下,这种布置方式长时间运行会引发SO2中毒、碱金属中毒、碱土金属中毒、砷中毒、粉尘的堵塞、有毒物质活性钒的挥发, 严重缩短了催化剂的使用使用,极大了增加了SCR脱硝的运行成本。
SCR脱硝装置安装在较为干净的烟气中,可以有效降低催化剂的中毒,延长催化剂使用寿命,降低SCR脱硝的运行成本。但是,经过净化后的烟气的温度偏低,现有的脱硝催化剂其低温活性不足以有效脱硝。所有必须对烟气进行加热,导致运行成本升高,因此很少被使用。鉴于此,开发低温活性的SCR脱硝催化剂成为近年的研究热点。
在众多新型低温催化剂中,锰基、铜基、铈基专利较多,如:CN102989465A公开了CeO-CuO催化剂及其制备方法,可以在125~275℃的温度下表现较好的脱硝效率。CN103433033A公开了一种低温脱硝MnOX-CeO2-TiO2-Al2O3催化剂及其制备方法,在150~300℃的烟气中具有较好的脱硝效果。CN103055889A公开了一种适合低温脱硝的MnOX-CuO-TiO2催化剂及其制备方法,在150~250℃的烟气中显示较好的脱硝效率。除此之外,利用特殊的工艺把活性组分负载到不同载体上,表现较好的低温活性,如:CN104437586A公开了一种泡沫式低温烟气脱硝催化剂及其配制方法,脱硝催化剂在120℃~400℃温度情况下均可进行脱硝反应。CN105457627A公开了一种玻璃纤维布负载锰基低温SCR脱硝催化剂的制备方法,在低温条件下(80~180℃)具有良好的脱硝性能(最高可达98%)。 CN105597817A公开了一种MnOX/SAPO-11低温SCR烟气脱硝催化剂及制法与应用,低温阶段表现出优异的NH3-SCR性能。CN104772138A公开了一种MnOX/石墨烯低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用,具有较好的脱硝活性。CN102886255A公开了一种MnO2-TiO2碳纳米管-多空无机陶瓷膜低温脱硝催化剂及其制备方法,在80~150℃具有较好的低温催化效果。CN105126827A公开了一种涂覆式低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用,具有比表面积大、涂层牢固性更好、低温下具有较高催化活性。CN102941083A公开了一种中低温核壳型脱硝催化剂及其制备方法与应用,钛基纳米管构成催化剂的载体外壳,铈和锰的氧化物组成催化剂的活性纳米粒子内核。目前,低温脱硝催化剂多关注在抗硫状态下的低温脱硝活性,如CN102716752A公开了一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法,该种脱硝催化剂在烟气温度150~250℃之间仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗水抗硫性能。CN104138761A公开了一种抗硫膜式低温脱硝催化剂及其制备方法,有效解决了低温SCR催化剂易中毒的问题,催化剂在温度区间140-200℃内,脱硝率达到90%以上。然而,这些研究无法根本解决低温SCR催化剂硫中毒及使用寿命等问题,限制了SCR低温脱硝催化剂的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对平板式低温脱硝催化剂脱硝效率低、耐磨强度差、易硫中毒等问题提供的一种低温平板式脱硝催化剂及其制备方法;该催化剂具有优异的NOX脱除效果,极好的耐磨及抗硫中毒性能。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种低温平板式脱硝催化剂,所述催化剂由催化剂膏料涂覆于支撑体上,所述催化剂膏料包括载体、活性组分、助催化剂和功能性助剂,所述催化剂膏料中载体、活性组分、助催化剂、功能性助剂的质量比为100:(1~18):(0.1~10):(0.1~15)。
所述载体为TiO2和SiO2,TiO2与SiO2质量比为100:(0.1~10)。
所述活性组分为锡钐锰复合氧化物;所述助催化剂为钒、铈、镧、镍、锆、铜、钼或者钨中的至少一种;所述功能性助剂为玻璃纤维、粘结剂或造孔剂中的至少一种。所述活性组分中Sn、Sm与Mn元素摩尔比为1:(0.01~0.5):(0.1~10)。所述功能性助剂中玻璃纤维、粘结剂、造孔剂的质量比为100:(1~10):(1~5)。
所述的一种低温平板式脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)按质量比为100:(0.1~10)将TiO2与SiO2搅拌均匀,得到混合粉料;
2)以Sn、Sm、Mn元素摩尔比为1:(0.01~0.5):(0.1~10),分别称取锡的可溶盐、钐的可溶盐和锰的可溶盐,将其溶解于水或酸性溶液中,经搅拌配制均匀稳定的锡钐锰饱和溶液;
3)以钒、铈、镧、镍、锆、铜、钼、钨中的一种或几种可溶盐溶于水或酸性溶液中,经搅拌配制均匀稳定的饱和溶液;
4)将步骤3)得到的稳定饱和溶液加入到步骤2)中,搅拌均匀后,加入氨水调节溶液pH为5~10,并向溶液中加入无水乙醇,搅拌均匀后,35~50℃保温30min,其中氨水与无水乙醇质量比为1:(0.1~10);
5)将步骤4)得到的稳定溶液与步骤1)得到的混合粉料混合,搅拌均匀,得到初步催化剂膏料;
6)将步骤5)得到的初步催化剂膏料,依次加入功能性助剂,功能性助剂的加入顺序为造孔剂、粘结剂、玻璃纤维,搅拌均匀,得到催化剂膏料。催化剂膏料经挤塑切割成直径3~6mm,长15~25mm的圆柱体,密封陈腐2~3h;
7)将陈腐后的膏料圆柱体涂覆在支撑体上,辊压成型,经干燥、焙烧,即可得到板式催化剂。
步骤2)中所述锡的可溶盐为四氯化锡、草酸亚锡、二醋酸二丁基锡或硫酸亚锡;所述钐的可溶盐为硝酸钐、氯化钐或氟化钐;所述锰的可溶盐为硝酸锰、硫酸亚锰、氯化亚锰、乙酸亚锰或者氯化锰。
步骤3)中所述钒的可溶盐为偏钒酸铵,铈的可溶盐为硝酸铈、草酸铈、碳酸铈或三氯化铈,镧的可溶盐为硝酸镧、氯化镧或醋酸镧,镍的可溶盐为硝酸镍或氯化镍,锆的可溶盐为氧氯化锆,铜的可溶盐为氯化铜、硝酸铜或醋酸铜,钼的可溶盐为钼酸铵,钨的可溶盐为钨酸铵、仲钨酸铵或偏钨酸铵。
步骤2)和步骤3)中所述酸性溶液为质量浓度0.1 ~ 10%的柠檬酸、醋酸、甲磺酸、盐酸、硫酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸的一种或几种。
步骤4)中所述氨水的质量浓度为15~25%。
步骤6)中玻璃纤维长度1~5cm,直径0.01~1mm;功能助剂中的造孔剂为碳粉、淀粉、蔗糖或葡萄糖的一种或几种,粘结剂为羧甲基纤维素、聚丙烯酸铵、羟丙基甲基纤维素或氨基纤维素的一种或几种。
步骤7)中板式催化剂干燥温度80~120℃,干燥时间0.5~5h,板式催化剂焙烧温度450~600℃,焙烧时间1~8h。
有益效果:本发明所述的催化剂是以锡钐锰复合氧化物为催化剂活性组分,以钒、铈、镧、镍、锆、铜、钼、钨中的一种或几种为助催化剂,以TiO2和SiO2为载体,并添加玻璃纤维、粘结剂、造孔剂为功能性助剂制备成均匀的催化剂膏料涂覆于支撑体上。得到的平板式催化剂在70~280℃的烟气中具有优异的NOX脱除效果,极好的耐磨性能及抗硫中毒性能。在实际应用中可安装在脱硫、除尘装置后,适用于燃煤电厂、垃圾焚烧炉、陶瓷窑炉、水泥窑炉等低温段脱硝,具有广泛的工业应用前景。
具体实施方式
实施例1
称取9976g TiO2,32gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取256.02g四氯化锡,32.65g六水合硝酸钐,67.57g50%硝酸锰溶液,将其溶解于质量浓度为2.5%氨基磺酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取51.3g硝酸铈和32.76g钨酸铵,将其溶解于1%柠檬酸水溶液中,得到铈钨饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入300g质量分数为25%的氨水,并向溶液中加入600g无水乙醇,搅拌均匀后,35℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入56g碳粉,12g氨基纤维素和35g羧甲基纤维素钠,236.5g玻璃纤维,所述玻璃纤维的直径0.5mm,长度1cm,然后搅拌均匀,经切割成直径5mm,20mm的圆柱体,密封陈腐2.5h后,将膏料涂覆于网厚1.1mm,网眼6mm,网宽6mm,网筋0.5mm的不锈钢网上,然后90℃保温2.5h,经500℃焙烧3h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在70~280内,脱硝活性高于96%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性96%,磨损强度68mg/100U。
实施例2
称取9990g TiO2,10gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取156.02g四氯化锡,0.65g六水合硝酸钐,37.07g50%硝酸锰溶液,将其溶解于质量浓度为0.5%氨基磺酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取13.12g偏钒酸氨,将其溶解于质量浓度为2%柠檬酸溶液中,得到钒饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入100g质量分数为15%的氨水,并向溶液中加入1000g无水乙醇,搅拌均匀后,35℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入0.5g碳粉,0.5g氨基纤维素,9g玻璃纤维(其直径0.01mm,长度1cm),搅拌均匀,经切割成直径3mm,15mm的圆柱体,密封陈腐2h后,将膏料涂覆于网厚0.1mm,网眼1mm,网宽2mm,网筋0.2mm的不锈钢网上,然后80℃保温0.5h,经450℃焙烧1h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在110~280内,脱硝活性高于85%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性82%,磨损强度128mg/100U。
实施例3
称取9090.9g TiO2,909.1gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取214.69g草酸亚锡,40.94g氯化钐,2265.55g氯化亚锰,将其溶解于质量浓度为10%盐酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取1581.23g草酸铈,将其溶解于质量浓度为1%盐酸溶液中,得到铈饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入80g质量分数为25%的氨水,并向溶液中加入800g无水乙醇,搅拌均匀后,50℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入65.2g蔗糖粉,130.4g羧甲基纤维素,1304.3g玻纤其直径1mm,长度5cm,搅拌均匀,经切割成直径6mm,25mm的圆柱体,密封陈腐3h后,将膏料涂覆于网厚2mm,网眼12mm,网宽6mm,网筋0.6mm的不锈钢网上,然后120℃保温3h,经600℃焙烧2h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在70~230内,脱硝活性高于90%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性89%,磨损强度105mg/100U。
实施例4
称取9708.7g TiO2,291.3gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取20.37g二醋酸二丁基锡,0.24g氟化钐,131.53g无水氯化锰,将其溶解于1%醋酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取398.71g硝酸镧,将其溶解于1%醋酸溶液中,得到镧饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入10g质量分数为22%的氨水,并向溶液中加入200g无水乙醇,搅拌均匀后,40℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入15.09g葡萄糖粉,3.02g聚丙烯酸氨,301.89g玻纤其直径0.5mm,长度3cm,搅拌均匀,经切割成直径3mm,15mm的圆柱体,密封陈腐2h后,将膏料涂覆于网厚1mm,网眼10mm,网宽6mm,网筋0.5mm的不锈钢网上,然后100℃保温2h,经500℃焙烧3h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在80~230内,脱硝活性高于92%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性95%,磨损强度76mg/100U。
实施例5
称取9523.8g TiO2,476.2gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取43.86g二醋酸二丁基锡,23.01g氟化钐,10.86g硫酸锰,将其溶解于3%硫酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取9.13g偏钨酸氨,将其溶解于水中,得到钨饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入30g质量分数为20%的氨水,并向溶液中加入500g无水乙醇,搅拌均匀后,45℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入13.51g淀粉,135.14g羟丙基甲基纤维素,1351.35g玻纤其直径0.3mm,长度4cm,搅拌均匀,经切割成直径4mm,16mm的圆柱体,密封陈腐2.5h后,将膏料涂覆于网厚1.3mm,网眼8mm,网宽4mm,网筋0.3mm的不锈钢网上,然后90℃保温3h,经550℃焙烧3.5h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在90~220内,脱硝活性高于95%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性93%,磨损强度52mg/100U。
实施例6
称取9901.0g TiO2,99.0gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取229.32g氯化锡,7.68g硝酸钐,1290.3g乙酸亚锰,将其溶解于1%醋酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取3824.73g氧氯化锆,将其溶解于水中,得到锆饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入100g质量分数为25%的氨水,并向溶液中加入200g无水乙醇,搅拌均匀后,40℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入28.04g碳粉,70.09g聚丙烯酸铵,101.87g玻纤其直径0.4mm,长度3.8cm,搅拌均匀,经切割成直径5mm,18mm的圆柱体,密封陈腐2.5h后,将膏料涂覆于网厚1.8mm,网眼12mm,网宽5mm,网筋0.4mm的不锈钢网上,然后100℃保温2h,经450℃焙烧5h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在90~210内,脱硝活性高于80%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性83%,磨损强度93mg/100U。
实施例7
称取9259.3g TiO2,740.7gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取213.4g氯化锡,23.83g硝酸钐,171.9g乙酸亚锰,将其溶解于3%甲磺酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取56.23g硝酸铜和178.94硝酸镍,将其溶解于水中,得到铜镍饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入200g质量分数为20%的氨水,并向溶液中加入300g无水乙醇,搅拌均匀后,43℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入32.67g碳粉,85.21g氨基纤维素,189.78g玻纤其直径0.5mm,长度4.2cm,搅拌均匀,经切割成直径4.3mm,21mm的圆柱体,密封陈腐3h后,将膏料涂覆于网厚1.9mm,网眼13mm,网宽4.3mm,网筋0.5mm的不锈钢网上,然后105℃保温3h,经450℃焙烧3h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在100~230内,脱硝活性高于92%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性93%,磨损强度45mg/100U。
实施例8
称取9838.9g TiO2,25.8gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取238.9g草酸亚锡,45.32g硝酸钐,130.78g硝酸锰,将其溶解于5%醋酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取35.67g钨酸铵、23.1g草酸铈、12.35g硝酸镍和18.93g硝酸镧,将其溶解于水5%的柠檬酸溶液中,得到钨铈镍镧饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入300g质量分数为21%的氨水,并向溶液中加入600g无水乙醇,搅拌均匀后,45℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入43.67g碳粉,72.16g聚丙烯酸铵,987.3g玻纤其直径0.46mm,长度4.3cm,搅拌均匀,经切割成直径4.1mm,20mm的圆柱体,密封陈腐2h后,将膏料涂覆于网厚1.6mm,网眼15mm,网宽4.1mm,网筋0.3mm的不锈钢网上,然后115℃保温2h,经550℃焙烧3h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在70~230内,脱硝活性高于92%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性95%,磨损强度39mg/100U。
实施例9
称取9567.2g TiO2,35.7gSiO2搅拌均匀,得到钛硅均匀干料;称取198.5g四氯化锡,56.3g硝酸钐,67.2g乙酸锰,将其溶解于8%醋酸溶液中,混合得到锡钐锰饱和溶液A;称取23.78g氧氯化锆、15.43g氯化镍和16.35硝酸铜,将其溶解于水6%的乙二胺四乙酸溶液中,得到锆镍铜饱和溶液B;将A饱和溶液和B饱和溶液混合均匀,加入600g质量分数为25%的氨水,并向溶液中加入300g无水乙醇,搅拌均匀后,45℃保温30min,得到混合溶液C。将混合液C加入到混合均匀的钛硅干料中,搅拌均匀,依次加入23.12g碳粉和15.62g葡萄糖,21.67g聚丙烯酸铵和3.78氨基纤维素,778.9g玻纤其直径0.4mm,长度4.5cm,搅拌均匀,经切割成直径4.3mm,2023mm的圆柱体,密封陈腐2.5h后,将膏料涂覆于网厚1.6mm,网眼18mm,网宽4.3mm,网筋0.35mm的不锈钢网上,然后105℃保温2h,经500℃焙烧2.5h,即可得到低温平板式脱硝催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中,设置反应温度50~300℃,烟气成分NO(450ppm)、O2(5%)、NH3(450ppm),SO2(80ppm,使用时添加),载气为N2,反应空速为5000h-1,测试结果表明:催化剂在80~260内,脱硝活性高于89%。120℃持续通入24h的SO2后,脱硝活性86%,磨损强度77mg/100U。
Claims (7)
1.一种低温平板式脱硝催化剂,其特征在于,所述催化剂由催化剂膏料涂覆于支撑体上,所述催化剂膏料包括载体、活性组分、助催化剂和功能性助剂,所述催化剂膏料中载体、活性组分、助催化剂、功能性助剂的质量比为100:(1~18):(0.1~10):(0.1~15);其中:所述活性组分为锡钐锰复合氧化物;所述助催化剂为钒、铈、镧、镍、锆、铜、钼或者钨中的至少一种;所述功能性助剂为玻璃纤维、粘结剂或造孔剂中的至少一种;所述活性组分中Sn、Sm与Mn元素摩尔比为1:(0.01~0.5):(0.1~10);所述功能性助剂中玻璃纤维、粘结剂、造孔剂的质量比为100:(1~10):(1~5);所述催化剂通过如下方法制备得到:
1)按质量比将TiO2与SiO2搅拌均匀,得到混合粉料;
2)以Sn、Sm、Mn元素摩尔比为1:(0.01~0.5):(0.1~10),分别称取锡的可溶盐、钐的可溶盐和锰的可溶盐,将其溶解于水或酸性溶液中,经搅拌配制均匀稳定的锡钐锰饱和溶液;
3)将助催化剂的可溶盐溶于水或酸性溶液中,经搅拌配制均匀稳定的饱和溶液;
4)将步骤3)得到的稳定饱和溶液加入到步骤2)中,搅拌均匀后,加入氨水调节溶液pH为5~10,并向溶液中加入无水乙醇,搅拌均匀后,35~50℃保温30min,其中氨水与无水乙醇质量比为1:(0.1~10);
5)将步骤4)得到的稳定溶液与步骤1)得到的混合粉料混合,搅拌均匀,得到初步催化剂膏料;
6)将步骤5)得到的初步催化剂膏料,依次加入功能性助剂,功能性助剂的加入顺序为造孔剂、粘结剂、玻璃纤维,搅拌均匀,得到催化剂膏料,催化剂膏料经挤塑切割成直径3~6mm,长15~25mm的圆柱体,密封陈腐2~3h;
7)将陈腐后的膏料圆柱体涂覆在支撑体上,辊压成型,经干燥、焙烧,即可得到板式催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种低温平板式脱硝催化剂,其特征在于,所述载体为TiO2和SiO2,TiO2与SiO2质量比为100:(0.1~10)。
3.权利要求1~2中任意一项所述的一种低温平板式脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)按质量比为100:(0.1~10)将TiO2与SiO2搅拌均匀,得到混合粉料;
2)以Sn、Sm、Mn元素摩尔比为1:(0.01~0.5):(0.1~10),分别称取锡的可溶盐、钐的可溶盐和锰的可溶盐,将其溶解于水或酸性溶液中,经搅拌配制均匀稳定的锡钐锰饱和溶液;
3)将助催化剂的可溶盐溶于水或酸性溶液中,经搅拌配制均匀稳定的饱和溶液;
4)将步骤3)得到的稳定饱和溶液加入到步骤2)中,搅拌均匀后,加入氨水调节溶液pH为5~10,并向溶液中加入无水乙醇,搅拌均匀后,35~50℃保温30min,其中氨水与无水乙醇质量比为1:(0.1~10);
5)将步骤4)得到的稳定溶液与步骤1)得到的混合粉料混合,搅拌均匀,得到初步催化剂膏料;
6)将步骤5)得到的初步催化剂膏料,依次加入功能性助剂,功能性助剂的加入顺序为造孔剂、粘结剂、玻璃纤维,搅拌均匀,得到催化剂膏料,催化剂膏料经挤塑切割成直径3~6mm,长15~25mm的圆柱体,密封陈腐2~3h;
7)将陈腐后的膏料圆柱体涂覆在支撑体上,辊压成型,经干燥、焙烧,即可得到板式催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种低温平板式脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述锡的可溶盐为四氯化锡、草酸亚锡、二醋酸二丁基锡或硫酸亚锡;所述钐的可溶盐为硝酸钐、氯化钐或氟化钐;所述锰的可溶盐为硝酸锰、硫酸亚锰、氯化亚锰、乙酸亚锰或者氯化锰。
5.根据权利要求3所述的一种低温平板式脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述助催化剂的可溶盐中,钒的可溶盐为偏钒酸铵,铈的可溶盐为硝酸铈、草酸铈、碳酸铈或三氯化铈,镧的可溶盐为硝酸镧、氯化镧或醋酸镧,镍的可溶盐为硝酸镍或氯化镍,锆的可溶盐为氧氯化锆,铜的可溶盐为氯化铜、硝酸铜或醋酸铜,钼的可溶盐为钼酸铵,钨的可溶盐为钨酸铵、仲钨酸铵或偏钨酸铵。
6.根据权利要求3所述的一种低温平板式脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)和步骤3)中所述酸性溶液为质量浓度0.1 ~ 10%的柠檬酸、醋酸、甲磺酸、盐酸、硫酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸的一种或几种。
7.根据权利要求3所述的一种低温平板式脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,步骤7)中板式催化剂干燥温度80~120℃,干燥时间0.5~5h,板式催化剂焙烧温度450~600℃,焙烧时间1~8h。
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