CN114797886A - 一种co低温脱除催化剂及制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CO低温脱除催化剂及制备方法与应用,所述制备方法为:将预处理后的粉煤灰与活性金属盐溶液相混合,超声混匀后干燥、焙烧,得到所述CO低温脱除催化剂。所述粉煤灰的预处理方法为:向丙烯酰胺水溶液中加入氟钛酸铵以及引发剂,引发聚合,制备得到氟改性聚丙烯酰胺;将粉煤灰研磨成细粉后,加入氟改性聚丙烯酰胺与膨润土,再加入水,混合均匀并挤压成型,然后先250~400℃富氧氛围下焙烧3~5h,再于500~600℃下焙烧3~5h,得到预处理后的粉煤灰载体。本发明制备催化剂的方法价格低廉、绿色环保,实现了固体废弃物的资源化利用,同时通过本发明的方法制备得到的催化剂具有低温催化活性高且催化性能稳定的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种CO低温脱除催化剂,尤其涉及一种CO低温脱除催化剂及制备方法与应用,属于工业催化和气体净化领域。
背景技术
CO是煤、石油等含碳物质不完全燃烧的产物,由于世界各国交通运输事业、工矿企业不断发展,煤和石油等燃料的消耗量持续增长,CO的排放量也随之增多。在化工园区内,未被充分利用的CO尾气时常通过高空进行排放,受到天气和风向影响,时常掉落地面,引发CO报警仪报警,影响装置正常生产和损害员工身体健康。
目前,针对CO尾气的处理方法主要为变压吸附法、溶剂吸收法、焚烧法等。变压吸附法主要用于CO提浓,所用设备体积较大,吸附剂吸附容量有限,而溶剂吸收法所用CuCl-MgCl2溶剂,溶剂使用和回收条件苛刻,故常采用焚烧的方式处理CO尾气。相较于直接焚烧,催化焚烧起燃温度低,能耗低,适应性强,无二次污染,在很多行业领域被广泛使用,但目前商用催化剂一般为贵金属催化剂,造价较高,且存在活性组分分散不均匀及抗水性较差问题,在长周期运行过程中活性组分烧结以及水中毒时有发生,影响催化剂的催化活性和稳定性,因此,如何制备低成本、抗烧结、抗水的催化剂成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CO低温脱除催化剂的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种CO低温脱除催化剂,所述催化剂具有较高的催化活性和催化稳定性,并且绿色环保。
本发明的另一目的在于提供一种CO低温脱除催化剂在CO废气处理领域中的应用。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种CO低温脱除催化剂的制备方法,具体为:将预处理后的粉煤灰与活性金属盐溶液相混合,超声混匀后干燥、焙烧,得到所述CO低温脱除催化剂;
所述活性金属盐溶液为钴、锰、铜、铁盐溶液的一种或多种;
优选地,所述活性金属盐溶液包括质量浓度以金属元素含量占比计,为5~9wt%优选6~8wt%的钴盐、6~11wt%优选7.5~10wt%的锰盐、7~13wt%优选8.5~12.5wt%的铜盐以及4~8wt%优选5~7wt%的铁盐;
所述活性金属盐溶液的用量以金属原子的质量计,为预处理后粉煤灰质量的0.5-1.6倍。
进一步地,所述超声混匀的操作条件为:80~120Hz超声2~3h进行混匀。
进一步地,超声混匀后的干燥条件为:100~120℃干燥4~5h。
进一步地,干燥后的焙烧条件为:500~600℃下煅烧3~5h,升温速率<5℃/min,煅烧气氛为空气、氧气或二氧化碳。本发明优选采用富氧气体如空气对粉煤灰进行高温煅烧活化可有效开孔、扩孔以及创造新孔,形成发达的孔隙结构,增强催化剂载体吸附能力,同时氧化煅烧可降低反应活化能,降低CO完全反应的温度。
本发明采用预处理后的粉煤灰作为催化剂载体,其不仅含有高含量具有吸附性能的Al2O3和SiO2,而且具有较大的比表面积以及疏松的多孔结构,非常适用于CO废气的催化处理。
进一步地,所述粉煤灰的预处理方法为:
向丙烯酰胺水溶液中加入占其固体质量1~10wt%的氟钛酸铵以及1~10wt%的引发剂,引发聚合,制备得到氟改性聚丙烯酰胺;
将粉煤灰研磨成细粉后,加入占其质量1~5wt%的氟改性聚丙烯酰胺与60~80wt%的膨润土,再加入占固体总质量60~80wt%的水,混合均匀并挤压成型,然后先250~400℃富氧氛围下焙烧3~5h脱除聚丙烯酰胺,再于500~600℃下常规焙烧3~5h,煅烧气氛无要求,得到预处理后的粉煤灰载体。
进一步地,所述丙烯酰胺的聚合反应条件为40-100℃下聚合反应2-24h。
本发明还提供一种根据前述方法制备的CO低温脱除催化剂。
一种根据前述方法制备的CO低温脱除催化剂,可应用于气体净化领域尤其是CO废气处理领域。
进一步地,所述CO低温脱除催化剂在CO废气处理领域中的应用方法为:
将所述催化剂装填至反应器中,控制废气空速4000-15000h-1,优选5000-10000h-1进入反应器中,于100-200℃,优选130-160℃下进行反应;
优选地,先将收集的含CO的废气与部分空气相混合,使混合气中CO浓度<15000ppm,O2浓度2-8%,更优选CO浓度<12000ppm,O2浓度2-5%。
本发明的应用方法中,可以在本领域公知的任意反应器中进行CO低温脱除,优选固定床反应器,更优选塔设备。
本发明通过氟改性聚丙烯酰胺对粉煤灰载体进行预处理改性,具有以下技术优势:
1)氟改性聚丙烯酰胺在低温焙烧时,聚丙烯酰胺会从载体中脱除,从而进一步增大载体的孔容与孔面积,使活性金属在载体上附着的更加均匀,增强催化剂的抗烧结能力;
2)聚丙烯酰胺在焙烧脱除后,聚合物链中均匀分布的的氟元素却保留在载体的各个孔道中,有助于协同大孔孔道提高活性组分在粉煤灰载体上的负载率和负载均匀性,且氟改性可提高吸附剂的疏水性,提高催化剂的抗水性;
3)催化剂活性组分选用均具有可变价性的金属组分的组合,增强了催化剂的氧化还原能力,有利于提升CO的催化氧化效率,实现了功能协同增强;
4)活性金属与载体混合后的超声处理可有效拓展粉煤灰的空隙结构,除去粉煤灰表面的杂质,改善粉煤灰的比表面积,强化吸附作用,提高CO分子与活性点位的接触概率;
5)本发明处理CO废气工艺简单,反应温度温和,能耗较低,且低温催化活性高、长周期运行时催化性能稳定。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,本发明所述实施例只是作为对本发明的说明,不限制本发明的范围。
本发明以下具体实施方式中:
催化氧化固定床购自北京拓川科研设备公司;
粉煤灰,来自华能烟台八角热电有限公司;
CO废气,采用CO钢瓶气配制,购自烟台双丰气体公司;
比表面积通过北京金埃普科技公司生产的V-Sorb-2800S型比表面积测定仪测定;
CO废气浓度采用德图350仪器进行分析。
【实施例1】
(1)、向50g丙烯酰胺中加入1g氟钛酸铵、5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在40℃下聚合反应24h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集的粉煤灰研磨成细粉,过80目筛后水洗干燥;取200g细粉,加入120g膨润土、10g氟改性聚丙烯酰胺、231g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在400℃富氧氛围下煅烧5h,随后在500℃温度下焙烧3h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为6wt%、7.5wt%、13wt%、6wt%,向200g催化剂载体中加入320g上述混合溶液,在120Hz超声条件下超声2h,随后取出在100℃下干燥4h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度500℃,煅烧时间3h,升温速率4℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂1#。
【实施例2】
(1)、向50g丙烯酰胺中加入2.5g氟钛酸铵、4.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在55℃下聚合反应18h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过160目筛水洗干燥;取200g细粉,加入160g膨润土、8g氟改性聚丙烯酰胺、220.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在350℃富氧氛围下煅烧4h,随后在550℃温度下焙烧4h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为7wt%、8wt%、10wt%、7wt%,向200g催化剂载体中加入150g上述混合溶液,在100Hz超声条件下超声2.5h,随后取出在105℃下干燥4.5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度550℃,煅烧时间5h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂2#。
【实施例3】
(1)、向50g丙烯酰胺中加入4g氟钛酸铵、2.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在60℃下聚合反应8h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥,取200g细粉,加入140g膨润土、6g氟改性聚丙烯酰胺、276.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为8wt%、10wt%、8wt%、5wt%,向200g催化剂载体中加入280g上述混合溶液,在80Hz超声条件下超声3h,随后取出在110℃下干燥5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂3#。
【实施例4】
(1)、向50g丙烯酰胺中加入5g氟钛酸铵、1g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在88℃下聚合反应10h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过140目筛水洗干燥,取200g细粉,加入160g膨润土、4g氟改性聚丙烯酰胺、254.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在300℃富氧氛围下煅烧4h,随后在500℃温度下焙烧4h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为7.5wt%、9wt%、7wt%、6wt%,向200g催化剂载体中加入220g上述混合溶液,在90Hz超声条件下超声2.5h,随后取出在115℃下干燥4.5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度550℃,煅烧时间3h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂4#。
【实施例5】
(1)、向50g丙烯酰胺中加入3.2g氟钛酸铵、3.8g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在100℃下聚合反应2h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过100目筛水洗干燥,取200g细粉,加入120g膨润土、2g氟改性聚丙烯酰胺、193.2g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在250℃富氧氛围下煅烧5h,随后在550℃温度下焙烧3h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为6wt%、8wt%、11wt%、6.5wt%,向200g催化剂载体中加入100g上述混合溶液,在110Hz超声条件下超声3h,随后取出在120℃下干燥4h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度500℃,煅烧时间5h,升温速率4℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终改性催化剂,记为催化剂5#。
【对比例1】制备粉煤灰不经预处理的催化剂
(1)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥;取200g细粉,加入140g膨润土与272g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(2)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为8wt%、10wt%、8wt%、5wt%,向200g催化剂载体中加入280g上述混合溶液,在80Hz超声条件下超声3h,随后取出在110℃下干燥5h,得到活性金属改性催化剂;
(3)将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂D1#。
【对比例2】制备不含活性金属的催化剂
(1)向50g丙烯酰胺中加入4g氟钛酸铵、2.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在60℃下聚合反应8h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥;取200g细粉,加入140g膨润土、6g氟改性聚丙烯酰胺与276.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)对催化剂载体进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂D2#。
【对比例3】制备不经氧化气氛煅烧的催化剂
(1)向50g丙烯酰胺中加入4g氟钛酸铵、2.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在60℃下聚合反应8h,将所得聚合物干燥粉碎后得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥;取200g细粉,加入140g膨润土、6g氟改性聚丙烯酰胺、276.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为8wt%、10wt%、8wt%、5wt%,向200g催化剂载体中加入280g上述混合溶液,在80Hz超声条件下超声3h,随后取出在110℃下干燥5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)经性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为氮气,得到最终催化剂,记为催化剂D3#。
【对比例4】制备聚丙烯酰胺不经氟改性的催化剂
(1)、向50g丙烯酰胺中加入2.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在60℃下聚合反应8h,将所得聚合物干燥粉碎,得到聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥,取200g细粉,加入140g膨润土、6g聚丙烯酰胺、276.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为8wt%、10wt%、8wt%、5wt%,向200g催化剂载体中加入280g上述混合溶液,在80Hz超声条件下超声3h,随后取出在110℃下干燥5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂D4#。
【对比例5】制备载体分别通过氟钛酸铵以及聚丙烯酰胺进行改性的催化剂
(1)向50g丙烯酰胺中加入2.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在60℃下聚合反应8h,将所得聚合物干燥粉碎,得到聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥,取200g细粉,加入140g膨润土、0.48g氟钛酸铵、5.52g聚丙烯酰胺、276.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰、硝酸铜和硝酸铁的混合溶液,其中Co、Mn、Cu、Fe的质量分数分别为8wt%、10wt%、8wt%、5wt%,向200g催化剂载体中加入280g上述混合溶液,在80Hz超声条件下超声3h,随后取出在110℃下干燥5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂D5#。
【对比例6】制备活性金属组分为Ni的催化剂
(1)、向50g丙烯酰胺中加入4g氟钛酸铵、2.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在60℃下聚合反应8h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥,取200g细粉,加入140g膨润土、6g氟改性聚丙烯酰胺、276.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制硝酸镍溶液,其中Ni的质量分数为6wt%,向200g催化剂载体中加入280g硝酸镍溶液,在80Hz超声条件下超声3h,随后取出在110℃下干燥5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂D6#。
【对比例7】制备活性金属组分为Co、Mn的催化剂
(1)、向50g丙烯酰胺中加入4g氟钛酸铵、2.5g引发剂和50g蒸馏水混合均匀后,在60℃下聚合反应8h,将所得聚合物干燥粉碎,得到氟改性聚丙烯酰胺;
(2)、将采集到的粉煤灰研磨成细粉,过200目筛水洗干燥,取200g细粉,加入140g膨润土、6g氟改性聚丙烯酰胺、276.8g蒸馏水,混合均匀后挤压成型,先在320℃富氧氛围下煅烧3h,随后在600℃温度下焙烧5h得到预处理后的粉煤灰,即催化剂载体;
(3)、配制含硝酸钴、硝酸锰的混合溶液,其中Co、Mn的质量分数分别为8wt%、10wt%,向200g催化剂载体中加入280g上述混合溶液,在80Hz超声条件下超声3h,随后取出在110℃下干燥5h,得到活性金属改性催化剂;
(4)、将活性金属改性催化剂进行高温煅烧,煅烧温度600℃,煅烧时间4h,升温速率5℃/min,煅烧气氛为空气,得到最终催化剂,记为催化剂D7#。
【应用例1】
本应用例采用如下实验条件对上述实施例和对比例制得的各催化剂进行性能评价:
实验开始前对各催化剂进行比表面积和机械强度测定,随后在催化氧化固定床中放入催化剂,CO废气通过CO钢瓶气配制(定制CO浓度10000ppm,氧含量3%,水含量1%,其余为氮气),随后使CO废气通入催化氧化固定床,流量为1.5L/min,通过调节催化剂在床层中的装填量,分别控制空速为10000h-1、7500h-1和5000h-1,床层温度保温150℃,采用德图350烟气检测仪对出口CO浓度进行检测,催化剂的处理效果如表1所示。
表1、催化剂的处理效果
对比催化剂3#和D1#的测试结果可以看出,经过氟改性聚丙烯酰胺预处理的催化剂的平均孔径得到显著提高,从而提升了催化性能,而D1#未经聚丙烯酰胺改性的催化剂其平均孔径显著降低。
对比催化剂3#和D2#、D6#、D7#的测试结果可以看出,活性金属组分是催化剂催化性能提升的关键,本发明中四种金属元素均具有可变价性,可以增强氧化还原能力,从而协同提升CO的催化氧化效率与D2#、D6#、D7#相比,具有显著优势。
对比催化剂3#和D3#的测试结果可以看出,氧化气氛煅烧可增强催化剂的比表面积,同时进一步提升催化剂的催化性能。
【应用例2】
取催化剂3#和D4#、D5#进行长周期催化实验评测对比,实验周期选择1000h,实验条件如下:
在催化氧化固定床中分别放入催化剂3#和D4#、D5#,CO废气通过CO钢瓶气配制(定制CO浓度10000ppm,氧含量3%,水含量1%,其余为氮气),随后使CO废气通入催化氧化固定床,流量为1.5L/min,控制空速为7500h-1,床层温度保温150℃,采用德图350烟气检测仪对出口CO浓度进行检测,监测间隔为50h/次,出口CO浓度随时间变化如表2所示:
表2、长周期实验评测
由表2结果可看出,经历了长达1000h的催化剂性能测评,催化剂3#催化性能未见衰减,催化性能稳定,使用寿命较长,而聚丙烯酰胺不经氟改性的的催化剂D4#初期处理效果较为稳定,但随着催化剂使用时长增加,催化性能逐渐降低,催化剂可能存在部分烧结以及水中毒现象;另外,载体分别通过氟钛酸铵、聚丙烯酰胺进行改性的催化剂D5#初期处理效果也较为稳定,但随着催化剂使用时长增加,其催化性能相对于3#催化剂而言也略有下降,判断是由于氟元素未通过聚丙烯酰胺进行有效分散导致在氟元素催化剂载体上分布不均。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域技术的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种CO低温脱除催化剂的制备方法,其特征在于,将预处理后的粉煤灰与活性金属盐溶液相混合,超声混匀后干燥、焙烧,得到所述CO低温脱除催化剂;
所述活性金属盐溶液为钴、锰、铜、铁盐溶液的一种或多种;
优选地,所述活性金属盐溶液包括质量浓度以金属元素含量占比计,为5~9wt%优选6~8wt%的钴盐、6~11wt%优选7.5~10wt%的锰盐、7~13wt%优选8.5~12.5wt%的铜盐以及4~8wt%优选5~7wt%的铁盐;
所述活性金属盐溶液的用量为预处理后粉煤灰质量的0.5-1.6倍。
2.根据权利要求1所述的CO低温脱除催化剂的制备方法,其特征在于,所述粉煤灰的预处理方法为:
向丙烯酰胺水溶液中加入占其固体质量1~10wt%的氟钛酸铵以及1~10wt%的引发剂,引发聚合,制备得到氟改性聚丙烯酰胺;
将粉煤灰研磨成细粉后,加入占其质量1~5wt%的氟改性聚丙烯酰胺与60~80wt%的膨润土,再加入占固体总质量60~80wt%的水,混合均匀并挤压成型,然后先250~400℃富氧氛围下焙烧3~5h,再于500~600℃下焙烧3~5h,得到预处理后的粉煤灰载体。
3.根据权利要求1所述的CO低温脱除催化剂的制备方法,其特征在于,所述超声混匀的操作条件为:80~120Hz超声2~3h进行混匀。
4.根据权利要求1所述的CO低温脱除催化剂的制备方法,其特征在于,超声混匀后的干燥条件为:100~120℃干燥4~5h。
5.根据权利要求4所述的CO低温脱除催化剂的制备方法,其特征在于,干燥后的焙烧条件为:500~600℃下煅烧3~5h,升温速率<5℃/min,煅烧气氛为空气、氧气或二氧化碳,优选空气。
6.根据权利要求2所述的CO低温脱除催化剂的制备方法,其特征在于,所述丙烯酰胺的聚合反应条件为40-100℃下聚合反应2-24h。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述方法制备的CO低温脱除催化剂。
8.一种根据权利要求1-6任一项所述方法制备的CO低温脱除催化剂,其特征在于,应用于气体净化领域尤其是CO废气处理领域。
9.根据权利要求8所述的CO低温脱除催化剂,其特征在于,在CO废气处理领域中的应用方法为:
将所述催化剂装填至反应器中,控制废气空速4000-15000h-1,优选5000-10000h-1进入反应器中,于100-200℃,优选130-160℃下进行反应;
优选地,废气中CO浓度<15000ppm,O2浓度2-8%,更优选CO浓度<12000ppm,O2浓度2-5%。
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GR01 | Patent grant | ||
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