CN106423196A - 一种低温SCR脱除NOx催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种低温SCR脱除NOx催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106423196A CN106423196A CN201610909280.7A CN201610909280A CN106423196A CN 106423196 A CN106423196 A CN 106423196A CN 201610909280 A CN201610909280 A CN 201610909280A CN 106423196 A CN106423196 A CN 106423196A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- preparation
- low
- removes
- temperature
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 21
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 18
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 14
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 claims description 14
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 14
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims description 14
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 14
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 8
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 claims description 4
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 claims description 4
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 claims description 4
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 claims description 3
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000001455 metallic ions Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000010445 Lactoferrin Human genes 0.000 description 1
- 108010063045 Lactoferrin Proteins 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- CSSYQJWUGATIHM-IKGCZBKSSA-N l-phenylalanyl-l-lysyl-l-cysteinyl-l-arginyl-l-arginyl-l-tryptophyl-l-glutaminyl-l-tryptophyl-l-arginyl-l-methionyl-l-lysyl-l-lysyl-l-leucylglycyl-l-alanyl-l-prolyl-l-seryl-l-isoleucyl-l-threonyl-l-cysteinyl-l-valyl-l-arginyl-l-arginyl-l-alanyl-l-phenylal Chemical compound C([C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(O)=O)C1=CC=CC=C1 CSSYQJWUGATIHM-IKGCZBKSSA-N 0.000 description 1
- 229940078795 lactoferrin Drugs 0.000 description 1
- 235000021242 lactoferrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/90—Injecting reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/009—Preparation by separation, e.g. by filtration, decantation, screening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0203—Impregnation the impregnation liquid containing organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0213—Preparation of the impregnating solution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0236—Drying, e.g. preparing a suspension, adding a soluble salt and drying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/202—Alkali metals
- B01D2255/2022—Potassium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20707—Titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/2073—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20738—Iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，采用新型的催化剂载体，具有较高的比表面积，并可以使金属离子很好的分布负载在载体中。利用钾、锰和钛配合使用，钛作为有效的催化组分使用，不像传统催化剂中仅作为载体使用，钛与锰、钾的配合使催化剂在120‑240℃环境中即可起到良好的脱硝功能，而且使用过程中不易中毒，有良好的抗硫性能，使用寿命长，性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域，特别是涉及一种低温SCR脱除NOx催化剂及其制备方法。
背景技术
随着工业化进程的加快，工业生产中向大气排放的NOx逐渐增多，NOx是造成酸雨的主要原因之一，更是二次微细颗粒物污染、地表水富营养化和形成近地层大气臭氧污染的前提物。更严重的是，大气中的NOx会对人体健康造成严重的危害，其中NO具有极强的与血红蛋白和氧结合的能力，回影响人体内血液的输氧能力；NO2则会刺激人的眼睛、鼻子等，严重时会诱发细胞癌变。因此，如何有效的脱除NOx已经成为环境保护领域中一个令人十分关注的问题。
对于工业中排放的NOx的控制，根据燃料和机组的关系，分别可以在燃烧前、燃烧中和燃烧后进行控制。燃烧前的控制技术主要为对燃料煤炭的脱硝处理或使用替代燃料，这种方法对燃料型NOx的控制有一定的效果，但是对热力型NOx作用不大，而且成本较高，目前该项技术还不够稳定。燃烧中的控制技术主要是采用低NOx燃烧技术，这项技术主要是通过改善燃烧组织方式，降低燃烧区的温度和氧浓度，以减少NOx的生成。该方法工艺成熟，操作费用低，但是脱硝效果有限，单纯使用该技术方法无法将达到排放要求标准。燃烧后的控制技术，主要是进行烟气脱硝，该方法脱除NOx效率很高，而且操作简单，是目前使用最为广泛的脱除NOx方法。烟气脱硝技术有很多种，主要可分为选择性非催化还原SNCR以及选择性催化还原SCR技术，SNCR技术是利用还原剂氨或尿素在无催化剂的条件下，与NOx反应生成氮气和水，反应过程的温度条件需要随着锅炉负荷和运行周期而调整变化，该方法操作工艺较为复杂。SCR脱硝技术是以氨气为还原剂，在催化剂催化下，有选择性的与烟气中的NOx反应，生成氮气和水。目前应用最广的SCR脱硝技术主要是以含钒复合氧化物为催化剂，该方法操作简单，脱除NOx效率高，市场份额大。
SCR脱除NOx催化剂分为高温催化剂和低温催化剂，高温催化剂所需要的反应温度较高，成本较大，越来越多的学者可是研究低温催化剂。目前低温SCR催化剂主要以过渡金属为活性组分来开展研究，多数集中在铈、钒、铁、锰、铜或铬等金属的研究。催化剂的形式有负载型或者多种金属氧化物固溶体型，其中负载型催化剂中的载体多为氧化钛、氧化铝、氧化锆或分子筛等。低温SCR脱除NOx催化剂在不含硫和水的环境下，可以具有良好的脱硝效果。但是，在实际应用中，需要处理的烟气一般都会含有水和微量的硫氧化物，低温SCR脱除NOx催化剂需要克服易中毒失活的特性，延长使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温SCR脱除NOx催化剂，该催化剂无需高温条件，即可选择性催化还原脱除烟气中的NOx，对反应温度要求低，脱除NOx效率高，使用寿命长。
本发明的另一目的是提供该低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)载体的制备：将煤粉，陶土，聚甲基丙烯酸甲酯，硅酸钠搅拌均匀，与水混合，在模具中压模定型后，在90-110℃条件下干燥12-18h，之后在马弗炉中煅烧3-4h，冷却后取出，将煅烧后的混合物浸泡在硝酸溶液中，在70℃条件下浸泡4h，冲洗至中性后，干燥，制得催化剂载体；
(2)浸渍液的配置：将钾盐，锰盐，钛酸四丁酯溶解于去离子水中，制备浸渍液；
(3)催化剂的制备：将催化剂载体抽真空，然后采用喷淋浸渍法，将浸渍液喷淋至催化剂载体上，制得催化剂前驱体，之后在80℃水浴中将催化剂前驱体干燥，然后将其在氮气保护下在380℃温度下煅烧4-6h，冷却至室温后，研磨，筛分至粒径为40-60目，即得所需催化剂。
优选的，其中各组分的投料量为，以重量份数计：
煤粉22-38份，陶土25-40份，
聚甲基丙烯酸甲酯12-24份，硅酸钠9-14份，
钾盐28-78份，锰盐15-39份，钛酸四丁酯18-84份。
优选的，所述钾盐为硝酸钾、柠檬酸钾或乙酸钾中的一种，优选为硝酸钾。
优选的，所述锰盐为硝酸锰、乙酸锰或二水甲酸锰中的一种，优选为硝酸锰。
优选的，所述步骤(1)中模具为半圆形模具。
优选的，所述步骤(1)中在马弗炉中煅烧的温度为650℃-730℃。
优选的，所述硝酸溶液的质量浓度为20％-40％。
优选的，所述步骤(3)中浸渍的温度条件为50-70℃。
一种低温SCR脱除NOx催化剂，所述低温SCR脱除NOx催化剂是由上述方法制备而成。
其中步骤(3)中的催化剂载体的浸渍采用等量浸渍法，其中配置金属盐溶液的用水量是可以根据现有技术预计的，在此不做详细描述。
本发明具有以下有益效果，采用新型的催化剂载体，具有较高的比表面积，并可以使金属离子很好的分布负载在载体中。该催化剂中不含常用的钒等有毒组分，使用更加安全，不会对环境造成危害。该催化剂利用钾、锰和钛配合使用，其中，在该催化剂中，钛作为有效的催化组分使用，不像传统催化剂中仅作为载体使用，钛与锰、钾的配合使催化剂在120-240℃环境中即可起到良好的脱硝功能，而且使用过程中不易中毒，有良好的抗硫性能，使用寿命长，性能稳定。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)载体的制备：将煤粉，陶土，聚甲基丙烯酸甲酯，硅酸钠搅拌均匀，与水混合，在模具中压模定型后，在90℃条件下干燥12h，之后在马弗炉中煅烧3h，冷却后取出，将煅烧后的混合物浸泡在硝酸溶液中，在70℃条件下浸泡4h，冲洗至中性后，干燥，制得催化剂载体；
(2)浸渍液的配置：将钾盐，锰盐，钛酸四丁酯溶解于去离子水中，制备浸渍液；
(3)催化剂的制备：将催化剂载体抽真空，然后采用喷淋浸渍法，将浸渍液喷淋至催化剂载体上，制得催化剂前驱体，之后在80℃水浴中将催化剂前驱体干燥，然后将其在氮气保护下在380℃温度下煅烧4h，冷却至室温后，研磨，筛分至粒径为40目，既得所需催化剂
其中各组分的投料量为，以重量份数计：煤粉22份，陶土25份，聚甲基丙烯酸甲酯12份，硅酸钠9份，钾盐28份，锰盐15份，钛酸四丁酯18份。
所述钾盐为硝酸钾，所述锰盐为硝酸锰。所述步骤(1)中模具为半圆形模具。所述步骤(1)中在马弗炉中煅烧的温度为650℃。所述硝酸溶液的质量浓度为20％。所述步骤(3)中浸渍的温度条件为50℃。
实施例2
一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)载体的制备：将煤粉，陶土，聚甲基丙烯酸甲酯，硅酸钠搅拌均匀，与水混合，在模具中压模定型后，在110℃条件下干燥18h，之后在马弗炉中煅烧4h，冷却后取出，将煅烧后的混合物浸泡在硝酸溶液中，在70℃条件下浸泡4h，冲洗至中性后，干燥，制得催化剂载体；
(2)浸渍液的配置：将钾盐，锰盐，钛酸四丁酯溶解于去离子水中，制备浸渍液；
(3)催化剂的制备：将催化剂载体抽真空，然后采用喷淋浸渍法，将浸渍液喷淋至催化剂载体上，制得催化剂前驱体，之后在80℃水浴中将催化剂前驱体干燥，然后将其在氮气保护下在380℃温度下煅烧6h，冷却至室温后，研磨，筛分至粒径为60目，既得所需催化剂
其中各组分的投料量为，以重量份数计：煤粉38份，陶土40份，聚甲基丙烯酸甲酯24份，硅酸钠14份，钾盐78份，锰盐39份，钛酸四丁酯84份。
所述钾盐为乙酸钾，所述锰盐为二水甲酸锰。所述步骤(1)中模具为半圆形模具。所述步骤(1)中在马弗炉中煅烧的温度为730℃。所述硝酸溶液的质量浓度为40％。所述步骤(3)中浸渍的温度条件为70℃。
实施例3
一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)载体的制备：将煤粉，陶土，聚甲基丙烯酸甲酯，硅酸钠搅拌均匀，与水混合，在模具中压模定型后，在100℃条件下干燥15h，之后在马弗炉中煅烧3.5h，冷却后取出，将煅烧后的混合物浸泡在硝酸溶液中，在70℃条件下浸泡4h，冲洗至中性后，干燥，制得催化剂载体；
(2)浸渍液的配置：将钾盐，锰盐，钛酸四丁酯溶解于去离子水中，制备浸渍液；
(3)催化剂的制备：将催化剂载体抽真空，然后采用喷淋浸渍法，将浸渍液喷淋至催化剂载体上，制得催化剂前驱体，之后在80℃水浴中将催化剂前驱体干燥，然后将其在氮气保护下在380℃温度下煅烧5h，冷却至室温后，研磨，筛分至粒径为50目，既得所需催化剂
其中各组分的投料量为，以重量份数计：煤粉28份，陶土30份，聚甲基丙烯酸甲酯18份，硅酸钠11份，钾盐50份，锰盐25份，钛酸四丁酯55份。
所述钾盐为柠檬酸钾，所述锰盐为乙酸锰。所述步骤(1)中模具为半圆形模具。所述步骤(1)中在马弗炉中煅烧的温度为700℃。所述硝酸溶液的质量浓度为30％。所述步骤(3)中浸渍的温度条件为60℃。
实施例4
一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)载体的制备：将煤粉，陶土，聚甲基丙烯酸甲酯，硅酸钠搅拌均匀，与水混合，在模具中压模定型后，在90℃条件下干燥18h，之后在马弗炉中煅烧3h，冷却后取出，将煅烧后的混合物浸泡在硝酸溶液中，在70℃条件下浸泡4h，冲洗至中性后，干燥，制得催化剂载体；
(2)浸渍液的配置：将钾盐，锰盐，钛酸四丁酯溶解于去离子水中，制备浸渍液；
(3)催化剂的制备：将催化剂载体抽真空，然后采用喷淋浸渍法，将浸渍液喷淋至催化剂载体上，制得催化剂前驱体，之后在80℃水浴中将催化剂前驱体干燥，然后将其在氮气保护下在380℃温度下煅烧6h，冷却至室温后，研磨，筛分至粒径为40目，既得所需催化剂
其中各组分的投料量为，以重量份数计：煤粉38份，陶土25份，聚甲基丙烯酸甲酯24份，硅酸钠9份，钾盐78份，锰盐15份，钛酸四丁酯84份。
所述钾盐为柠檬酸钾，所述锰盐为二水甲酸锰。所述步骤(1)中模具为半圆形模具。所述步骤(1)中在马弗炉中煅烧的温度为650℃。所述硝酸溶液的质量浓度为40％。所述步骤(3)中浸渍的温度条件为50℃。
实施例5
一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)载体的制备：将煤粉，陶土，聚甲基丙烯酸甲酯，硅酸钠搅拌均匀，与水混合，在模具中压模定型后，在110℃条件下干燥12h，之后在马弗炉中煅烧4h，冷却后取出，将煅烧后的混合物浸泡在硝酸溶液中，在70℃条件下浸泡4h，冲洗至中性后，干燥，制得催化剂载体；
(2)浸渍液的配置：将钾盐，锰盐，钛酸四丁酯溶解于去离子水中，制备浸渍液；
(3)催化剂的制备：将催化剂载体抽真空，然后采用喷淋浸渍法，将浸渍液喷淋至催化剂载体上，制得催化剂前驱体，之后在80℃水浴中将催化剂前驱体干燥，然后将其在氮气保护下在380℃温度下煅烧4h，冷却至室温后，研磨，筛分至粒径为60目，既得所需催化剂
其中各组分的投料量为，以重量份数计：煤粉22份，陶土40份，聚甲基丙烯酸甲酯12份，硅酸钠14份，钾盐28份，锰盐39份，钛酸四丁酯18份。
所述钾盐为乙酸钾，所述锰盐为硝酸锰。所述步骤(1)中模具为半圆形模具。所述步骤(1)中在马弗炉中煅烧的温度为730℃。所述硝酸溶液的质量浓度为20％。所述步骤(3)中浸渍的温度条件为70℃。
Claims (9)
1.一种低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)载体的制备：将煤粉，陶土，聚甲基丙烯酸甲酯，硅酸钠搅拌均匀，与水混合，在模具中压模定型后，在90-110℃条件下干燥12-18h，之后在马弗炉中煅烧3-4h，冷却后取出，将煅烧后的混合物浸泡在硝酸溶液中，在70℃条件下浸泡4h，冲洗至中性后，干燥，制得催化剂载体；
(2)浸渍液的配置：将钾盐，锰盐，钛酸四丁酯溶解于去离子水中，制备浸渍液；
(3)催化剂的制备：将催化剂载体抽真空，然后采用喷淋浸渍法，将浸渍液喷淋至催化剂载体上，制得催化剂前驱体，之后在80℃水浴中将催化剂前驱体干燥，然后将其在氮气保护下在380℃温度下煅烧4-6h，冷却至室温后，研磨，筛分至粒径为40-60目，即得所需催化剂。
2.一种根据权利要求1所述的低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于：其中各组分的投料量为，以重量份数计：煤粉22-38份，陶土25-40份，聚甲基丙烯酸甲酯12-24份，硅酸钠9-14份，钾盐28-78份，锰盐15-39份，钛酸四丁酯18-84份。
3.一种根据权利要求1或2所述的低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于：所述钾盐为硝酸钾、柠檬酸钾或乙酸钾中的一种。
4.一种根据权利要求1或2所述的低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于：所述锰盐为硝酸锰、乙酸锰或二水甲酸锰中的一种。
5.一种根据权利要求1或2所述的低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中模具为半圆形模具。
6.一种根据权利要求1所述的低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中在马弗炉中煅烧的温度为650℃-730℃。
7.一种根据权利要求1所述的低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于：所述硝酸溶液的质量浓度为20％-40％。
8.一种根据权利要求1所述的低温SCR脱除NOx催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中浸渍的温度条件为50-70℃。
9.一种低温SCR脱除NOx催化剂，其特征在于：所述低温SCR脱除NOx催化剂是由权利要求1-8任一项方法制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610909280.7A CN106423196A (zh) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 一种低温SCR脱除NOx催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610909280.7A CN106423196A (zh) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 一种低温SCR脱除NOx催化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106423196A true CN106423196A (zh) | 2017-02-22 |
Family
ID=58176489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610909280.7A Pending CN106423196A (zh) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 一种低温SCR脱除NOx催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106423196A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5879645A (en) * | 1994-11-03 | 1999-03-09 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Method for removing nitrogen oxides in exhaust gas by selective catalytic reduction and catalyst for reduction of nitrogen oxides |
| CN102389805A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-03-28 | 湖南师范大学 | 一种烟气脱硝不锈钢板载钒钛催化剂的制备方法 |
| CN103143346A (zh) * | 2013-03-12 | 2013-06-12 | 合肥工业大学 | 一种具有抗硫性的低温scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN105289648A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 北京贞吉环保科技有限公司 | 一种球状低温烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用 |
-
2016
- 2016-10-18 CN CN201610909280.7A patent/CN106423196A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5879645A (en) * | 1994-11-03 | 1999-03-09 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Method for removing nitrogen oxides in exhaust gas by selective catalytic reduction and catalyst for reduction of nitrogen oxides |
| CN102389805A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-03-28 | 湖南师范大学 | 一种烟气脱硝不锈钢板载钒钛催化剂的制备方法 |
| CN103143346A (zh) * | 2013-03-12 | 2013-06-12 | 合肥工业大学 | 一种具有抗硫性的低温scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN105289648A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 北京贞吉环保科技有限公司 | 一种球状低温烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨飏: "《氮氧化物减排技术与烟气脱硝工程》", 31 January 2007, 冶金工业出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2015149499A1 (zh) | 一种低温高效脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN105327698B (zh) | 以含钛高炉渣为载体的新型scr烟气脱硝催化剂的制备方法 | |
| CN101239313B (zh) | 同时脱除碳烟颗粒和氮氧化物的铜铈铝催化剂及制备方法 | |
| CN103301863B (zh) | 基于钢渣的scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN104475174B (zh) | 失效scr脱硝催化剂的再生方法 | |
| CN105833901B (zh) | 一种PrOx-MnOx/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN104874393B (zh) | 臭氧催化剂制备方法 | |
| US9802180B2 (en) | Catalyst for synergistic control of oxynitride and mercury and method for preparing the same | |
| CN103752321A (zh) | 分级结构双金属复合氧化物脱硝催化剂的制备方法 | |
| CN108855124A (zh) | 一种利用炼钢烧结灰与锰矿石制备scr脱硝催化剂的方法 | |
| CN105521781B (zh) | 一种烟气脱硫剂的制备方法 | |
| CN104923249B (zh) | 一种免煅烧型MnO2‑Fe2O3‑Ce2O3‑CeO2/CNTs低温脱硝催化剂 | |
| CN105013467A (zh) | 一种低温抗SO2的MnxSby/PG型SCR脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN107930637A (zh) | 一种稀土基含铁高熵固溶体催化剂及其制备方法 | |
| CN106334558B (zh) | 一种低温选择性催化还原催化剂及其制备、再生方法 | |
| CN105478161A (zh) | 一种基于钛渣的scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN108722432A (zh) | 一种高活性中低温scr催化剂及其制备方法 | |
| CN105170139B (zh) | 一种脱硝催化剂、其制备方法及其应用 | |
| CN106111152B (zh) | 一种燃煤电站烟气脱汞脱硝复合催化剂及其制备方法 | |
| CN106215945B (zh) | 一种改性硅藻土及其制备方法和用途 | |
| CN106475108B (zh) | 一种多效脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN107999024A (zh) | 一种高效抗硫铜基脱汞吸附剂的制备方法及其应用 | |
| CN105642339A (zh) | 一种无需还原气的同时脱硫脱硝催化剂及制备方法 | |
| CN110694640B (zh) | 一种耐水耐硫脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN106423196A (zh) | 一种低温SCR脱除NOx催化剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170222 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |