CN115212890A - 一种高抗水改性微孔层修饰低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种高抗水改性微孔层修饰低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115212890A CN115212890A CN202210897222.2A CN202210897222A CN115212890A CN 115212890 A CN115212890 A CN 115212890A CN 202210897222 A CN202210897222 A CN 202210897222A CN 115212890 A CN115212890 A CN 115212890A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- low
- salt
- water
- scr denitration
- 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
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical group [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 3
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 claims description 2
- 150000000921 Gadolinium Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000000922 Holmium Chemical class 0.000 claims description 2
- 241000080590 Niso Species 0.000 claims description 2
- 150000001213 Praseodymium Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001216 Samarium Chemical class 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical class [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- ALTWGIIQPLQAAM-UHFFFAOYSA-N metavanadate Chemical compound [O-][V](=O)=O ALTWGIIQPLQAAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical group [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001462 antimony Chemical class 0.000 claims 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 claims 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 33
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910002492 Ce(NO3)3·6H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002554 Fe(NO3)3·9H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
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
- B01J23/8892—Manganese
-
- 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
- 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
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- 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
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
-
- 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
- B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
-
- 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
- B01J37/0205—Impregnation in several steps
-
- 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
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明公开一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用。将低温SCR脱硝催化剂先于低温分解有机前驱体溶液中浸渍10‑30min后，干燥；所得产物再于耐高温有机前驱体溶液中浸渍10‑30min后，干燥；所得产物焙烧，得目标产物；焙烧温度高于低温有机前驱体的分解温度，低于耐高温有机前驱体的分解温度，这样内部有机层分解放出气体，将上层有机层冲破形成微孔层。本发明提供的催化剂中的微孔层不仅可以起到疏水的作用，而且不会影响气体与催化剂的接触，保证了催化剂的高效活性，达到高抗水的目的。本发明工艺简单，便于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，属于环保催化材料和大气污染治理技术领域。
背景技术
工业烟气脱硝一般在除尘脱硫之后，而此时烟气温度较低，一般在180℃以下，这就需要低温高效的脱硝催化剂。现有技术中大多采用湿法脱硫，烟气中含水量较高，最高可达20％。在高温下，水以水蒸气的形式流过催化剂，对催化剂的脱硝性能影响较小。然而在低温下，部分水会以液态的形式附着在催化剂表面，使催化剂的性能大幅下降。因此，低温环境下，催化剂不仅要有高活性，更重要的是要有高抗水性能。这也是限制低温催化剂发展的最为重要的因素之一。
发明内容
针对低温下烟气中高含水量对催化剂性能的严重影响，本发明提供一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，使得催化剂的低温高活性得到充分发挥，同时又排除了烟气中的水对催化剂的影响。
本发明采用的技术方案是：一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，制备方法包括如下步骤：先将低温SCR脱硝催化剂于低温分解有机前驱体溶液中浸渍10-30min后，干燥；再将所得产物于耐高温有机前驱体溶液中浸渍10-30min后，干燥；最后将所得产物焙烧，得目标产物；焙烧温度为高于低温有机前驱体的分解温度，低于耐高温有机前驱体的分解温度。
进一步的，上述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，所述低温分解有机前驱体选自硅油、三甲基氯硅烷或石蜡的一种或二种以上的组合。
进一步的，上述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，所述耐高温有机前驱体选自聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯/乙烯共聚物中的一种或二种以上的组合。
进一步的，上述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，所述低温SCR脱硝催化剂，是载体上负载有活性组分和催化助剂，所述活性组分是氧化镍和/或二氧化锰，制备方法包括如下步骤：
1)将镍盐、锰盐或亚锰盐和催化助剂溶于水中，得浸渍液。
优选的，所述镍盐选自(CH3COO)2Ni·4H2O、Ni(NO3)2·6H2O、NiCl2·6H2O、NiSO4·7H2O或NiBr2·xH2O。
优选的，所述锰盐或亚锰盐选自(CH3COO)2Mn·4H2O、Mn(NO3)2、MnCl2·4H2O、MnSO4·4H2O或MnBr2·4H2O。
优选的，所述催化助剂选自铈盐、偏钒酸盐、钒酸盐、钨酸盐、铜盐、亚铁盐、铁盐、钴盐、锆盐、钼酸盐、锡盐、锑盐、钐盐、钆盐、镨盐或钬盐中的一种或两种以上的组合。
2)将载体于浸渍液中浸渍10-30min，取出干燥，高温焙烧后，称重。
优选的，所述载体选自堇青石陶瓷、二氧化钛粉体、氧化铝粉体、氧化铝瓷球或活性炭。
优选的，所述高温焙烧是，温度为300-1000℃，焙烧时间为0.1-20h。
3)重复步骤2)浸渍、干燥和高温焙烧过程，直至活性组分和催化助剂的总负载量为，按质量百分比为载体质量的0.001-100％时，得目标催化剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，微孔层由疏水有机成分构成，将制备好的低温SCR脱硝催化剂浸渍在低温分解有机前驱体溶液中，疏水有机成分通过化学键或分子间作用力与催化剂结合，紧密贴合而且作用力较强。然后再浸渍在耐高温有机前驱体溶液中，疏水有机成分依然通过化学键或分子间作用力与上层有机层结合。最后通过高温焙烧，使得产物内部有机层分解放出气体，将上层有机层冲破形成微孔层。
2、本发明提供的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，疏水层带有大量微米孔，既保证了气体能够顺利通过，又阻止了液态水在催化剂表面的吸附。
3、本发明提供的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，制备方法简单，便于实现工业化生产。
4、本发明提供的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，原料廉价易得，可大大降低生产成本，而且生产过程环保无污染，工业化应用前景良好。
5、本发明提供的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，通过对低温SCR脱硝催化剂进行改性，在催化剂表面修饰一层疏水层，该疏水层带有大量微米孔，既保证了气体能够顺利通过，又阻止了水蒸气在催化剂表面的吸附，使得催化剂的低温高活性得到充分发挥，同时又排除了烟气中的水对催化剂的影响。
附图说明
图1是本发明制备高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂的原理图。
图2是实施例1制备的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂在150℃、20％含水量下的脱硝活性曲线。
图3是实施例1制备的低温SCR脱硝催化剂在150℃、20％含水量下的脱硝活性曲线。
具体实施方式
实施例1
(一)低温SCR脱硝催化剂的制备：
1、称取(CH3COO)2Ni·4H2O(16.6g，0.07mol)、(CH3COO)2Mn·4H2O(40.83g，0.17mol)和C4H6CoO4·4H2O(16.6g，0.07mol)溶解在200mL去离子水中，充分搅拌，得浸渍液。
2、取载体堇青石陶瓷(浸泡前称重)于浸渍液中浸泡10min，取出，于120℃下干燥1h。干燥后放入坩埚，在马弗炉中500℃焙烧3h。称重，算出活性组分和催化助剂的负载量。
3、重复步骤2浸渍-干燥-高温焙烧过程，直至活性组分和催化助剂在载体表面的负载量为，按质量百分比为载体浸泡前质量的10-15％时，即制得低温SCR脱硝催化剂成品。
(二)高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂的制备
1、称取1g硅油溶解在100mL正己烷中，得到低温分解有机前驱体溶液。
2、取低温SCR脱硝催化剂，先于步骤1得到的低温分解有机前驱体溶液中浸渍20min，取出，干燥，使溶剂挥发。
3、称取1g聚偏氟乙烯溶解在100mL1-甲基-2-吡咯烷酮中，得到耐高温有机前驱体溶液。
4、取步骤2浸渍后所得产物，再于步骤3所得耐高温有机前驱体溶液中浸渍20min，取出，干燥，使溶剂挥发。
5、将步骤4浸渍后得到的产物放置于马弗炉中，于420℃焙烧2h，得到高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂。
(三)应用
将(一)制备的低温SCR脱硝催化剂和(二)制备的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂分别固定于管式炉中，通入模拟尾气(成分为1300mg/m3NO、1300mg/m3NH3和5％O2，其余为氮气，含水量为20％)，空速为9000h-1，测试温度为150℃。结果如表1、图2和图3。
表1
由表1、图2和图3可见，低温SCR脱硝催化剂在未经高抗水改性微孔层修饰前，当尾气中不含水蒸气时，氮氧化物脱除率为100％。当尾气中加入20％的水蒸气时，水蒸气会在催化剂表面集聚，占据活性位点，降低催化剂的脱硝活性。随着时间延长，大量水分覆盖在催化剂表面，显著降低其脱硝活性。而高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂后，水蒸气对催化剂的脱硝性能没有任何影响，表明高抗水改性微孔层阻止了水蒸气在催化剂表面的吸附，同时保证了气体能够顺利通过，使得催化剂的低温高活性得到充分发挥。
实施例2
(一)低温SCR脱硝催化剂的制备：
1、称取Ni(NO3)2·6H2O(25.4g，0.09mol)、(CH3COO)2Mn·4H2O(61.2g，0.25mol)、Fe(NO3)3·9H2O(16g，0.04mol)、Ce(NO3)3·6H2O(11.1g，0.03mol)溶解在200mL去离子水中，充分搅拌，得浸渍液。
2、取载体氧化铝瓷球(浸泡前称重)于浸渍液中浸泡30min，取出，于120℃下干燥1h。干燥后放入坩埚，在马弗炉中600℃焙烧8h。称重，算出活性组分和催化助剂的负载量。
3、重复步骤2浸渍-干燥-高温焙烧过程，直至活性组分和催化助剂在载体表面的负载量为，按质量百分比为载体浸泡前质量的20-25％时，即制得低温SCR脱硝催化剂成品。
(二)高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂的制备
1、称取1g石蜡溶解在100mL二甲苯中，得到低温分解有机前驱体溶液。
2、取低温SCR脱硝催化剂，先于步骤1得到的低温分解有机前驱体溶液中浸渍20min，取出，干燥，使溶剂挥发。
3、称取1g聚偏氟乙烯溶解在100mL二甲基乙酰胺中，得到耐高温有机前驱体溶液。
4、取步骤2浸渍后所得产物，再于步骤3所得耐高温有机前驱体溶液中浸渍20min，取出，干燥，使溶剂挥发。
5、将步骤4浸渍后得到的产物放置于马弗炉中，于350℃焙烧2h，得到高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂。
(三)应用
将(一)制备的低温SCR脱硝催化剂和(二)制备的高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂分别固定于管式炉中，通入模拟尾气(成分为1300mg/m3NO、1300mg/m3NH3和5％O2，其余为氮气，含水量为10％)，空速为9000h-1，测试温度为180℃。结果如表2。
表2
由表2可见，高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂后，阻止了水蒸气在催化剂表面的吸附，同时保证了气体能够顺利通过，显著改善了催化剂的脱硝性能，完美解决了目前低温SCR脱硝催化剂面临的不抗水问题。
Claims (10)
1.一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，制备方法包括如下步骤：先将低温SCR脱硝催化剂于低温分解有机前驱体溶液中浸渍10-30min后，干燥；再将所得产物于耐高温有机前驱体溶液中浸渍10-30min后，干燥；最后将所得产物焙烧，得目标产物；焙烧温度为高于低温有机前驱体的分解温度，低于耐高温有机前驱体的分解温度。
2.根据权利要求1所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述低温分解有机前驱体选自硅油、三甲基氯硅烷或石蜡的一种或二种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述耐高温有机前驱体选自聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯/乙烯共聚物中的一种或二种以上的组合。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述低温SCR脱硝催化剂，是载体上负载有活性组分和催化助剂，所述活性组分是氧化镍和/或二氧化锰，制备方法包括如下步骤：
1)将镍盐、锰盐或亚锰盐和催化助剂溶于水中，得浸渍液；
2)将载体于浸渍液中浸渍10-30min，取出干燥，高温焙烧后，称重；
3)重复步骤2)浸渍、干燥和高温焙烧过程，直至活性组分和催化助剂的总负载量为，按质量百分比为载体质量的0.001-100％时，得目标催化剂。
5.根据权利要求4所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述镍盐选自(CH3COO)2Ni·4H2O、Ni(NO3)2·6H2O、NiCl2·6H2O、NiSO4·7H2O或NiBr2·xH2O。
6.根据权利要求4所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述锰盐或亚锰盐选自(CH3COO)2Mn·4H2O、Mn(NO3)2、MnCl2·4H2O、MnSO4·4H2O或MnBr2·4H2O。
7.根据权利要求4所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述催化助剂选自铈盐、偏钒酸盐、钒酸盐、钨酸盐、铜盐、亚铁盐、铁盐、钴盐、锆盐、钼酸盐、锡盐、锑盐、钐盐、钆盐、镨盐或钬盐中的一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求4所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述载体选自堇青石陶瓷、二氧化钛粉体、氧化铝粉体、氧化铝瓷球或活性炭。
9.根据权利要求4所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述高温焙烧是，温度为300-1000℃，焙烧时间为0.1-20h。
10.权利要求1-9任一项所述的一种高抗水改性微孔层修饰低温SCR脱硝催化剂在工业含水烟气脱硝中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210897222.2A CN115212890B (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 一种高抗水改性微孔层修饰低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210897222.2A CN115212890B (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 一种高抗水改性微孔层修饰低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115212890A true CN115212890A (zh) | 2022-10-21 |
| CN115212890B CN115212890B (zh) | 2023-12-05 |
Family
ID=83614016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210897222.2A Active CN115212890B (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 一种高抗水改性微孔层修饰低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115212890B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140349836A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Korea Institute Of Science And Technology | Process for preparing nickel based catalysts for scr of natural gas |
| CN109529948A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-29 | 北京工业大学 | 一种提高锰基低温scr脱硝催化剂抗水、抗硫性的方法 |
| CN109603814A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-12 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种抗砷抗碱金属中毒的scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN110052264A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于低温条件下scr脱硝催化剂的制备方法 |
| CN110479242A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-22 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种抗水低温scr催化剂及其制备方法 |
| CN113769732A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-10 | 山东博霖环保科技发展有限公司 | 一种中温烟气scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN113968924A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-25 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种脱硝催化剂微粉原位填充改性的ptfe分散树脂的制备方法 |
| CN114713243A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-08 | 辽宁科隆精细化工股份有限公司 | 一种低温高效高抗硫长时间稳定scr脱硝催化剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-07-28 CN CN202210897222.2A patent/CN115212890B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140349836A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Korea Institute Of Science And Technology | Process for preparing nickel based catalysts for scr of natural gas |
| CN109529948A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-29 | 北京工业大学 | 一种提高锰基低温scr脱硝催化剂抗水、抗硫性的方法 |
| CN109603814A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-12 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种抗砷抗碱金属中毒的scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN110052264A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于低温条件下scr脱硝催化剂的制备方法 |
| CN110479242A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-22 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种抗水低温scr催化剂及其制备方法 |
| CN113769732A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-10 | 山东博霖环保科技发展有限公司 | 一种中温烟气scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN113968924A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-25 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种脱硝催化剂微粉原位填充改性的ptfe分散树脂的制备方法 |
| CN114713243A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-08 | 辽宁科隆精细化工股份有限公司 | 一种低温高效高抗硫长时间稳定scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| NINGQIANG ZHANG ET AL.: "Polytetrafluoroethylene modifying: A low cost and easy way to improve the H2O resistance ability over MnOx for low-temperature NH3-SCR", 《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING》, vol. 7, pages 1 - 3 * |
| 周佳丽 等: "锰基低温SCR脱硝催化剂抗硫抗水性能研究进展", 《环境化学》, vol. 37, no. 4, pages 782 - 791 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115212890B (zh) | 2023-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106345523B (zh) | 一种基于碳化MOFs的低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN109569587A (zh) | 一种锰基低温烟气脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN107029800A (zh) | 一种以有机多孔材料为载体低温抗硫脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN108211813B (zh) | 一种具有GO/TiO2添加剂的PPS微孔膜及低温脱硝催化膜 | |
| CN105413715B (zh) | 低温烟气脱硝用复合载体负载型酸化锰钴铈的耐硫催化剂及其制备方法 | |
| CN111203205B (zh) | 一种基于稀土掺杂zif-8纳米多孔碳催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN103157488A (zh) | 一种以凹凸棒土为载体的烟气中低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN110721673A (zh) | 一种Mn-Ce/Al2O3/堇青石低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN113694933A (zh) | 一种高熵共掺杂低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112403488A (zh) | 一种抗低硫型低温碳基脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108993481A (zh) | 一种棒状氧化铈负载的钐锰复合氧化物催化剂及制备方法 | |
| CN112808277A (zh) | 一种低温scr脱硝催化剂、其制备方法和应用 | |
| 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 | |
| CN107185593A (zh) | 一种抗钾中毒的scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN110404553A (zh) | 具有抗水抗硫性的低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN115212890B (zh) | 一种高抗水改性微孔层修饰低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110586080B (zh) | 一种疏水性生物质炭低温scr催化剂的制备方法 | |
| CN112221488A (zh) | 一种协同脱硝脱汞的新型核壳结构催化剂及制备方法 | |
| CN104971771B (zh) | 一种低温柴油scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN109012684B (zh) | 烟气脱硝催化剂及其制备方法和用途 | |
| CN108448123B (zh) | 一种用于低温水煤气变换反应的铈基催化剂及其制备方法 | |
| CN110947396A (zh) | 球状氧化锰包覆氧化铁核壳结构复合物及制备方法和应用 | |
| CN103831095B (zh) | 一种整体式金属复合催化剂及其制备方法 | |
| CN114713243B (zh) | 一种低温高效高抗硫长时间稳定scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN105618070B (zh) | 一种高活性烟气脱硫催化剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |