CN108126690A - 一种陶粒负载型中低温scr脱硝催化剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环境保护中氮氧化物（NOx）处理技术领域，提供了一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂及制备方法，首先采用酸溶液对原始陶粒进行刻蚀处理，得到预处理的陶粒载体；然后采用溶液浸渍法，将陶粒载体分散于含有锰盐和含过渡金属Y元素的金属盐的水溶液中，利用陶粒载体丰富的微孔结构及大比表面积和纳米孔道结构吸附金属盐，再经高温煅烧，制备得到陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂。本发明所选陶粒来源广泛、价格低廉，赋予催化剂的活性组分分布均匀、机械强度高等优势；用本发明提供的方法制备的负载型中低温SCR脱硝催化剂热性能稳定、工艺简单、适合规模化生产，可在工况复杂的实际生产中应用。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护中氮氧化物（NOx）处理技术领域，特别涉及一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂及制备方法。
背景技术
环境与发展是人类社会长期面临的一个主题，利用煤、石油和天然气等化石燃料引起的酸雨、温室效应和臭氧层破坏等环境问题已成为社会和经济发展的一个制约因素，受到人们的广泛关注。氮氧化物（NOx）是大气污染的主要物质，NOx污染已经成为一个日益严重的全球性问题。大量NOx的排放带来严重的环境污染，不仅导致温室效应加剧全球变暖，而且不利于社会和经济的可持续发展。NOx的控制是国家经济可持续发展和环境保护的客观需求，对燃煤烟气污染的控制和治理是我国大气污染防治工作所面临的一项长期而艰巨的任务。
在目前各种脱除NOx（脱硝）技术中，选择性催化还原（Selective CatalyticReduction，SCR）是应用最多、效率最高的技术。我国脱硝技术的研究起步较晚，尽管个别企业通过引进消化吸收的方式掌握了一定的烟气脱硝技术，但核心技术（特别是催化剂)）仍未实现国产化。引进技术存在使用费高、可升级性差等问题，制约了我国NOx治理工作的广泛开展。因此，SCR脱硝技术的核心是如何研制活性高、选择性好、价格低廉的SCR脱硝催化剂。
催化剂载体能影响活性组分的负载分布，同时载体本身的物理、化学稳定性对活性组分的性能发挥也有重要作用。因此，在中低温SCR催化剂的研究中，寻找合适的载体材料十分重要。目前，传统的中低温SCR脱硝催化剂载体有二氧化钛、活性氧化铝、碳基材料、分子筛等。然而，目前以传统材料为载体制备的中低温SCR催化剂往往存在着低温活性不高、机械强度差、成本高、难于实现工业化应用等问题。这就使得能满足中低温SCR催化剂制备要求的新型载体材料的开发变得尤其重要。
陶粒，一种新型建筑材料，它是利用粘土、泥质岩石、工业废料为主要原料，掺合少量粘结剂、添加剂等，经加工成粒或粉磨成球，再通过烧结等工艺过程而制成的一种人造轻骨料。陶粒最大的特点就是内部具有丰富的微孔，赋予陶粒质轻、弹性模量低、抗变形性能好、热稳定性优异等优点。更重要的是，其内部的发达的孔结构和较大的比表面积使其具有较强的吸附能力。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂及制备方法，以原料来源广泛且价格低廉的陶粒为载体，负载催化活性组分，有效克服现有中低温SCR脱硝催化剂催化活性低、机械强度差、制备工艺复杂、成本高、难以在工况复杂的实际生产中应用等问题。
本发明一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，按质量百分比包括：氧化锰0.01%~20%；过渡金属元素Y的氧化物及复合物0.01%~15%；其余为陶粒载体。
进一步的，所述氧化锰包括MnO2、Mn2O3、Mn3O4中的一种或几种。
进一步的，所述过渡金属元素Y包括Fe、Co、Ni、Cu、Ce、V、Cr、Zr、La、Sb、Mo、Rh等中的一种或几种。
进一步的，所述陶粒的直径为1～3 mm，或3～5 mm，或6～8 mm。
本发明还提供了一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的制备方法，用去离子水和酸溶液对原始陶粒进行预处理；将经过预处理的陶粒分散于含有锰盐和过渡金属Y元素的金属盐的水溶液中，于室温~120 ℃搅拌6～48 h；然后将溶液置于干燥箱中，于80～120℃干燥24～72 h；再将干燥后的混合物，置于200～800 ℃的空气氛围的高温煅烧炉中煅烧2～12 h，升温速率为5～20 K/min；即制得陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂。
进一步的，对原始陶粒进行预处理的具体步骤为：将一定量的原始陶粒浸泡于去离子水中，多次洗涤后，烘干；再将其浸泡于一定浓度的酸溶液中，先超声分散0.5~3 h，然后在室温~100 ℃条件下搅拌15~120 min；静置30~120 min后，过滤，除去上层液，将沉淀物重新浸泡于去离子水中，并多次洗涤，直至水溶液呈中性；在80~120 ℃条件下干燥24~72 h后得到经过预处理的陶粒。
进一步的，所述酸溶液包括盐酸、醋酸、硫酸、硝酸、草酸中的一种或几种；所述锰盐包括硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、醋酸锰、草酸锰中的一种或几种。
进一步的，所述过渡金属元素Y包括Fe、Co、Ni、Cu、Ce、V、Cr、Zr、La、Sb、Mo、Rh等中的一种或几种。
进一步的，陶粒的直径为1～3 mm，或3～5 mm，或6～8 mm。
本发明还提供了一种上述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的应用，用于中低温烟气中SCR脱硝，所述中低温为100～300 ℃。
本发明的有益效果为：
1、开发了一种新型的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂；
2、所选择的陶粒载体，不仅具有丰富的微孔结构，且来源广泛、价格低廉，能够赋予催化剂的活性组分分布均匀、机械强度高等优势；
3、用本发明提供的方法制备的负载型中低温SCR脱硝催化剂热性能稳定、工艺简单、适合规模化生产，并在工况复杂的实际生产中应用。
附图说明
图1所示为本发明实施例1中得到的直径为1~3 mm的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的扫描电镜（SEM）照片。
图2所示为本发明实施案例1中得到的直径为1~3 mm的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的X射线衍射谱图（XRD）。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
本发明实施例一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，按质量百分比包括：氧化锰0.01%~20%；过渡金属元素Y的氧化物及复合物0.01%~15%；其余为陶粒载体；所述氧化锰包括MnO2、Mn2O3、Mn3O4中的一种或几种；所述过渡金属元素Y包括Fe、Co、Ni、Cu、Ce、V、Cr、Zr、La、Sb、Mo、Rh中的一种或几种；所述陶粒的直径为1～3 mm，或3～5 mm，或6～8 mm。
实施例1
一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括：
（1） 将10 g直径为1~3 mm的原始陶粒浸泡于去离子水中，多次洗涤后，于110 ℃烘箱中干燥12 h；再将其浸泡于50 mL 2mol/L的盐酸溶液中，先超声分散2 h，然后在50 ℃条件下搅拌60 min；静置60 min后，过滤，除去上层液，将沉淀物重新浸泡于去离子水中，并多次洗涤，直至水溶液呈中性；在110 ℃条件下干燥48 h后得到预处理的直径为1~3 mm的陶粒。
（2） 将1.2 g上述得到预处理的直径为1~3 mm的陶粒分散于10 mL的含有0.628 g硝酸锰和0.217 g硝酸铈的水溶液中于室温搅拌24 h；然后将溶液置于干燥箱中，于110 ℃干燥24 h；再将干燥后的混合物，置于500 ℃的空气氛围的高温煅烧炉中煅烧6 h，升温速率为5 K/min；制备得到直径为1~3 mm的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂。
直径为1~3 mm的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的SEM见图1，XRD谱图见图2。从SEM照片中可以看出，陶粒内部的孔道基本消失了，表明采用该方法，催化活性组分已成功负载至陶粒中。从XRD谱图可以看出，所制备的催化剂的主要成分仍是二氧化硅，未发现任何对应于Mn氧化物或Ce氧化物的XRD峰，表明Ce和Mn氧化物在陶粒中结晶度不高，呈无定型的均匀分散。
以本发明催化剂0.5 g为实验对象，在100~300 ℃范围内，空速为5200 h-1条件下测试。模拟烟气成分为500 ppm NO，500 ppm NH3，5 V%的O2，平衡气为N2，在220 ℃的脱硝效率达80%以上，在300 ℃的脱硝效率达92%以上。
实施例2
一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括：
(1) 将10 g直径为3~5 mm的原始陶粒浸泡于去离子水中，多次洗涤后，于110 ℃烘箱中干燥18 h；再将其浸泡于50 mL 2mol/L的醋酸溶液中，先超声分散2 h，然后在70 ℃条件下搅拌60 min；静置60 min后，过滤，除去上层液，将沉淀物重新浸泡于去离子水中，并多次洗涤，直至水溶液呈中性；在110 ℃条件下干燥48 h后得到预处理的直径为3~5 mm的陶粒。
(2) 将1.2 g上述得到预处理的直径为3~5 mm的陶粒分散于10 mL的含有0.628 g硝酸锰和0.217 g硝酸铈的水溶液中于室温搅拌24 h；然后将溶液置于干燥箱中，于110 ℃干燥24 h；再将干燥后的混合物，置于500℃的空气氛围的高温煅烧炉中煅烧6 h，升温速率为5 K/min；制备得到直径为3~5 mm的陶粒负载型中低温SCR催化剂。
以本发明催化剂0.5 g为实验对象，在100~300 ℃范围内，空速为5200 h-1条件下测试。模拟烟气成分为500 ppm NO，500 ppm NH3，5 V%的O2，平衡气为N2，在220 ℃的脱硝效率达84%以上，在300 ℃的脱硝效率达96%以上。
本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
Claims (10)
1.一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂按质量百分比包括：氧化锰0.01%~20%；过渡金属元素Y的氧化物及复合物0.01%~15%；其余为陶粒载体。
2.如权利要求1所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述氧化锰包括MnO2、Mn2O3、Mn3O4中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述过渡金属元素Y包括Fe、Co、Ni、Cu、Ce、V、Cr、Zr、La、Sb、Mo、Rh中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述陶粒的直径为1～3 mm，或3～5 mm，或6～8 mm。
5.一种陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，用去离子水和酸溶液对原始陶粒进行预处理；将经过预处理的陶粒分散于含有锰盐和过渡金属Y元素的金属盐的水溶液中，于室温~120 ℃搅拌6～48 h；然后将溶液置于干燥箱中，于80～120 ℃干燥24～72 h；再将干燥后的混合物，置于200～800 ℃的空气氛围的高温煅烧炉中煅烧2～12h，升温速率为5～20 K/min；即制得陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂。
6.如权利要求5所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，对原始陶粒进行预处理的具体步骤为：将一定量的原始陶粒浸泡于去离子水中，多次洗涤后，烘干；再将其浸泡于一定浓度的酸溶液中，先超声分散0.5~3 h，然后在室温~100 ℃条件下搅拌15~120 min；静置30~120 min后，过滤，除去上层液，将沉淀物重新浸泡于去离子水中，并多次洗涤，直至水溶液呈中性；在80~120 ℃条件下干燥24~72 h后得到经过预处理的陶粒。
7.如权利要求5或6所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述酸溶液包括盐酸、醋酸、硫酸、硝酸、草酸中的一种或几种；所述锰盐包括硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、醋酸锰、草酸锰中的一种或几种。
8.如权利要求5或6所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述过渡金属元素Y包括Fe、Co、Ni、Cu、Ce、V、Cr、Zr、La、Sb、Mo、Rh中的一种或几种。
9.如权利要求5所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，陶粒的直径为1～3 mm，或3～5 mm，或6～8 mm。
10.一种如权利要求1-4任一项所述的陶粒负载型中低温SCR脱硝催化剂，用于中低温烟气中SCR脱硝，所述中低温为100～300 ℃。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109126806A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-04 | 大连中威海跃科技有限公司 | 一种烟气脱硝催化剂及其制备方法和用途 |
| CN110508264A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-29 | 西安建筑科技大学 | 一种镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒及其应用 |
| CN111530475A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-14 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种稀土基中低温脱硝催化剂粉体及其制备方法 |
| CN112023908A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-04 | 华北电力大学 | 氮氧化物脱除催化剂及其制备方法 |
| CN115364661A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-22 | 吴伟娟 | 一种烟气低温脱硝的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102166522A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-08-31 | 山东众禾环保科技股份有限公司 | 一种烟气脱硝催化剂及其制备和应用 |
| CN106423146A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-22 | 北京化工大学 | 一种以赤泥为载体负载锰铈的scr催化剂及其制备方法 |
-
2017
- 2017-12-08 CN CN201711296796.XA patent/CN108126690A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102166522A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-08-31 | 山东众禾环保科技股份有限公司 | 一种烟气脱硝催化剂及其制备和应用 |
| CN106423146A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-22 | 北京化工大学 | 一种以赤泥为载体负载锰铈的scr催化剂及其制备方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109126806A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-04 | 大连中威海跃科技有限公司 | 一种烟气脱硝催化剂及其制备方法和用途 |
| CN110508264A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-29 | 西安建筑科技大学 | 一种镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒及其应用 |
| CN111530475A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-14 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种稀土基中低温脱硝催化剂粉体及其制备方法 |
| CN112023908A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-04 | 华北电力大学 | 氮氧化物脱除催化剂及其制备方法 |
| CN112023908B (zh) * | 2020-08-04 | 2023-03-17 | 华北电力大学 | 氮氧化物脱除催化剂及其制备方法 |
| CN115364661A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-22 | 吴伟娟 | 一种烟气低温脱硝的方法 |
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