CN115646519A - 一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115646519A CN115646519A CN202211103255.1A CN202211103255A CN115646519A CN 115646519 A CN115646519 A CN 115646519A CN 202211103255 A CN202211103255 A CN 202211103255A CN 115646519 A CN115646519 A CN 115646519A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter element
- ceramic filter
- catalyst
- preparation
- 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
Images
Abstract
本发明公开了一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法，属于环保技术领域。该催化剂以陶瓷滤芯为载体，以钒磷氧为活性组分，将陶瓷滤芯载体置于钒磷氧水溶液中，通过控制硅溶胶负载量、浸渍时间、浸渍温度、浸渍浓度、超声时间、超声功率获得催化剂最佳制备条件。本发明所述陶瓷滤芯催化剂较强的表面酸性能够抑制SO2吸附和硫铵盐的生成，活性组分不易被硫酸盐化，且载体具有良好的疏水性和化学稳定性，抗硫抗水性能良好。另外，该催化剂具有除尘脱硝复合功能，粉尘被阻隔在陶瓷滤芯外表面，可大幅降低粉尘对脱硝反应的毒害作用，在低温工业烟气除尘、脱硝领域具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及制备方法。
背景技术
在大气污染中，随工业烟气排放的粉尘和氮氧化物(NOx)是目前两个主要大气污染物，会导致酸雨、雾霾等环境污染问题。工程上普遍采取“除尘”和“SCR脱硝”两个独立的步骤分别对其进行处理，该工艺一方面流程复杂，投资成本高，脱硝催化剂往往处在高尘环境中运行，粉尘中的碱金属、As和SiO2等物质通过物理和化学作用使催化剂失活，进而影响脱硝催化剂的性能和使用寿命。另一方面通过修订排放标准进一步提高了粉尘治理要求，工业烟气往往具有温度波动大，水蒸气含量高，且含腐蚀性气体等特点，传统除尘技术或除尘过滤材料已逐渐不能满足当前的环保要求。此外，非电行业是目前除了燃煤烟气外又一大NOx排放源，其烟气温度较低，如焦炉、烧结烟气等温度一般低于250℃，且烟气中含有大量的SO2和水蒸气，催化剂活性易受烟气中SO2和水蒸气的影响而下降，传统的V-W-Ti体系脱硝催化剂活性温度窗口较高，不适合处理该类烟气。目前，国内外研究者采用更换不同载体、负载不同的过渡金属及其组合等方式展开了大量研究，使得催化剂的低温脱硝性能得到了明显提高，但其抗硫抗水的性能还是普遍较差。目前，商业用低温脱硝催化剂大多适用于低硫或无硫工况，工程应用中普遍采取前置脱硫及加热烟气的运行方式，工艺投资及运行能耗大。随着环保要求的日益提高，综合考虑设备基础、安装、占地等因素，研究开发高效、低成本的除尘脱硝一体化技术是当前大气污染治理迫切需要解决的问题之一。
陶瓷过滤材料具有透气性强、过滤性能好、物理和化学稳定性强等优点，早在上世纪八十年代，国外一些专家就已经开展过陶瓷催化滤芯方面的研究，但在近些年来这一新型材料才在国内外引起重视，使许多环境保护专家对其进行了深入研究。陶瓷材料孔道丰富，表层致密的微米级孔结构的薄膜可阻留99％以上的烟气粉尘。以陶瓷过滤材料为载体负载脱硝活性组分制备复合型过滤材料，可同步实现除尘和脱硝两个功能，NOx随烟气穿过多孔陶瓷过滤材料的过程中被还原剂还原为无害的N2，可减轻粉尘中的有害物质对催化剂的毒化作用，同时提高催化剂的脱硝性能并延长其使用寿命。另外，在净化低温(＜280℃)烟气时，烟气中含有的SO3(占SOx比例一般小于3％)在喷氨混合段与还原剂NH3反应生成(NH4)2SO4颗粒，(NH4)2SO4颗粒与粉尘一起在陶瓷管表面被分离，可有效缓解低温烟气脱硝中硫酸铵沉积的问题。
国内外研究者在陶瓷过滤材料和脱硝催化剂方面取得了一些很有意义的成果，尽管如此，我国陶瓷滤芯除尘脱硝一体化材料和技术尚处在研发阶段，尤其是目前低温脱硝催化剂的抗硫抗水性尚未取得突破性进展，限制了陶瓷滤芯除尘脱硝一体化技术在低温烟气处理中的应用。因此，开发出一种有较强抗硫抗水性能的具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂对工业烟气处理具有重要的意义和应用价值。
发明内容
针对现阶段技术所存在的问题，本发明要解决的技术问题是提供一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法，所制备的低温脱硝催化剂旨在解决抗SO2毒化性能较差和抗水性能不足以及易受粉尘影响的问题，从而延长催化剂寿命。
本发明是通过以下技术方案予以实现的。
一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)活性组分的制备
a、称取一定量的草酸晶体，按偏钒酸铵和草酸的摩尔比为1:2加入偏钒酸铵，并加入蒸馏水溶解，在40℃温度下混合搅拌1h；然后向混合溶液中加入磷酸、盐酸和分散剂聚乙二醇，40℃温度下搅拌1h，接着在85℃温度下蒸干得VPO湿凝胶；所述偏钒酸铵与磷酸的摩尔比为1:5，所述偏钒酸铵与盐酸的摩尔比为1:4，所述聚乙二醇与偏钒酸铵的质量比为0.005:1。
b、将步骤a得到的VPO湿凝胶在105℃温度下烘干2h，然后在350℃温度下煅烧3h，获得钒磷氧VPO活性组分。
(2)催化剂的制备
a、将陶瓷滤芯置于质量浓度为19～21％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍使陶瓷滤芯浸渍均匀；接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在 350℃温度下煅烧3h，获得陶瓷滤芯载体；所述硅溶胶在陶瓷滤芯上的负载量为10～30％。
b、将步骤a中的载体置于步骤(1)得到的VPO水溶液中，采用超声浸渍将VPO负载至陶瓷滤芯载体上；所述VPO水溶液中活性组分质量浓度为 5～15％。
c、将步骤b中得到的陶瓷滤芯催化剂于105℃下干燥3h，然后在350℃下煅烧3h获得陶瓷滤芯催化剂。
进一步的，所述陶瓷滤芯的具体参数为：滤芯材质为多晶莫来石，滤膜孔径5～8um，孔隙率＞60～75％，抗折强度＞6Mpa，工作温度＜500℃，耐酸碱性范围pH 2～10，过滤方式为外滤式。
进一步的，所述硅溶胶在陶瓷滤芯上的负载量为25％；所述VPO水溶液中活性组分质量浓度为10％。
进一步的，所述步骤(2)中超声浸渍的具体参数是：浸渍温度为40～80℃，浸渍时间为2～4h,超声功率250～450W，超声时间1～3min。
更进一步的，所述步骤(2)中超声浸渍的具体参数是：浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声功率250W，超声时间1min。
上述制备方法得到的具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
1、本发明以透气性强、过滤性能好的陶瓷滤芯为载体，其表层致密的微米级孔结构可将烟气中的粉尘阻隔在陶瓷滤芯外表面，降低粉尘对内部脱硝活性位点的毒害作用。另外，尽管烟气中SOx以SO2为主，但是烟气中仍存在 3％左右的SO3，SO3能与脱硝还原剂(NH3)反应生成的(NH4)2SO4颗粒，陶瓷滤芯能将(NH4)2SO4颗粒与粉尘一起阻隔在外表面，避免(NH4)2SO4颗粒覆盖在内部脱硝活性位点上，进而确保催化剂的脱硝活性。
2、本发明以硅溶胶浸渍后的陶瓷滤芯为载体，负载钒磷氧活性组分，钒磷氧属含氧固体酸，具有较强的表面酸性。烟气中的SO2属酸性气体，不易吸附在酸性强的钒磷氧表面。无催化剂的作用，气相中的SO2很难被氧化为SO3，这样就只有(NH4)2SO3和NH4HSO3生成，(NH4)2SO3和NH4HSO3的热稳定性较差，温度为60～70℃左右即分解，因而无硫铵盐和亚硫铵盐沉积在催化剂表面。另外，陶瓷滤芯本身具有较好的化学稳定性和疏水性。因此，本发明所述陶瓷滤芯负载钒磷氧催化剂具有良好的抗硫抗水性能。
3、本发明制备工艺简单，原料来源广泛，成本低廉。
附图说明
图1为本发明所制备的负载活性组分前后的陶瓷滤芯催化剂；
由图可知，白色的陶瓷滤管负载钒磷氧活性组分，经干燥、煅烧后呈均匀的黄褐色。
图2为本发明所制备的负载活性组分后的陶瓷滤芯催化剂剖面图；
从剖面图可以看出，陶瓷滤筒在厚度方向上呈疏松多孔状，活性组分均匀的负载在陶瓷滤筒载体上。
图3为本发明所制备的陶瓷滤芯催化剂净化原理图；
由图可知，烟气从外表面沿厚度方向上穿过致密的微孔结构陶瓷滤筒，颗粒物被阻隔在陶瓷滤筒外表面，烟气沿厚度方向穿过陶瓷滤筒内部时，NOx 在催化剂的作用下被NH3还原成N2，颗粒物阻隔在陶瓷滤筒外表面，这极大减轻了粉尘对脱硝反应的毒害作用，为脱硝反应提供了良好的环境，可提高脱硝反应效率，延长催化剂脱硝效率。
图4为本发明实施例1中所制备催化剂通硫通水前后的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)活性组分的制备
称取4.3100g的草酸晶体，按偏钒酸铵和草酸的摩尔比为1:2加入2g 偏钒酸铵，并加入蒸馏水溶解，在40℃温度下混合搅拌1h；然后向混合溶液中加入0.23ml磷酸、5.72ml盐酸和0.01g聚乙二醇，40℃温度下搅拌1h，接着在85℃温度下蒸干得VPO湿凝胶。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，将步骤②中得到的陶瓷滤芯催化剂于105℃下干燥3h，然后在350℃下煅烧3h获得成品催化剂。
控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，煅烧温度为350℃。
实施例2
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为15％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
煅烧温度为350℃。
实施例3
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为5％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率300W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例4
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率200W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例5
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率300W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例6
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为19％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为20％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例7
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为21％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为30％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例8
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为40℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例9
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为80℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例10
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为1h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例11
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为3h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例12
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在250℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例13
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间1min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在450℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例14
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间2min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
实施例15
(1)活性组分的制备
同实施例1。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将VPO活性组分配制成质量浓度为5％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，控制浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声时间3min，超声功率250W，再于105℃下干燥3h，最后在350℃下煅烧3h得成品催化剂。
对比例1
(1)活性组分的制备
将偏钒酸铵在350℃温度下煅烧3h，获得V2O5活性组分。
(2)催化剂制备
将陶瓷滤芯置于质量浓度为20％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍法使陶瓷滤芯浸渍均匀，接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h,获得硅溶胶负载量为25％的陶瓷滤芯载体。以陶瓷滤芯为载体，将V2O5活性组分配制成质量浓度为10％的溶液，采用超声浸渍法将VPO负载至陶瓷滤芯载体上，将步骤②中得到的陶瓷滤芯催化剂于105℃下干燥3h，然后在350℃下煅烧3h获得成品催化剂。
对实施例1～15以及对比例1获得的催化剂的低温脱硝活性和除尘性能进行测定，测定方法如下：
分别将实施例中的催化剂置于烟气除尘脱硝一体化装置中。控制进口NO 浓度为260ppm，NH3的浓度为260ppm，O2体积浓度为4.8％，SO2浓度200ppm，水蒸气含量约8vol.％，进口粉尘浓度约为5g/Nm3,测试温度范围为150℃～300℃，结果列于表1中。
表1实施例1～15制备催化剂的脱硝活性及除尘效率
表1中的催化剂活性测试数据表明，在150℃～300℃温度区间内，实施例 1～15中NOx的去除率随着温度的升高先增加后降低，当反应温度为250℃时脱硝率最高，在200℃-300℃时催化剂的脱硝率都能达到80％以上，从表1中还可以看出，实施例1中的催化剂的脱硝活性表现最佳，在200℃-300℃都能达到90％以上，在250℃时达到了98％以上。结合对比例1可知，纯V2O5为活性组分的催化剂脱硝效率较低，VPO为活性组分的催化剂脱硝活性明显提高，添加磷酸调控催化剂的酸性使催化性能得到了大幅提升。在SO2和水蒸气存在条件下催化剂也呈现出较高的脱硝活性。另外，从表中还可以看出所有的催化剂在150℃-300℃的除尘效率均达到了99％以上。因此，本发明所述催化剂具有较高的低温脱硝活性、抗硫抗水性能和较高的除尘效率。
对测试前后的催化剂进行红外光谱分析，结果如图4所示：从图4可以看出，通硫通水前后的FI-IR图谱没有明显的差别，催化剂表面观察到的几个漫反射特征峰分别为3440cm-1、1630cm-1、1110cm-1。其中3440cm-1处的峰属于H-O-H的弯曲振动峰，1630cm-1处的峰属于水中羟基的吸收峰，1110cm-1处的峰为Si-O-Si的不对称伸缩振动峰，图中没有出现1140cm-1处对应的SO4 2-的特征峰，这表明催化剂表面没有硫酸盐或硫酸铵盐沉积，说明了催化剂具有良好的抗硫抗水性能。
Claims (6)
1.一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)活性组分的制备
a、称取一定量的草酸晶体，按偏钒酸铵和草酸的摩尔比为1:2加入偏钒酸铵，并加入蒸馏水溶解，在40℃温度下混合搅拌1h；然后向混合溶液中加入磷酸、盐酸和分散剂聚乙二醇，40℃温度下搅拌1h，接着在85℃温度下蒸干得VPO湿凝胶；
所述偏钒酸铵与磷酸的摩尔比为1:5，所述偏钒酸铵与盐酸的摩尔比为1:4，所述聚乙二醇与偏钒酸铵的质量比为0.005:1；
b、将步骤a得到的VPO湿凝胶在105℃温度下烘干2h，然后在350℃温度下煅烧3h，获得钒磷氧VPO活性组分；
(2)催化剂的制备
a、将陶瓷滤芯置于质量浓度为19～21％的硅溶胶溶液中，采用超声浸渍使陶瓷滤芯浸渍均匀；接着将浸渍后的陶瓷滤芯在105℃温度下干燥2h，并在350℃温度下煅烧3h，获得陶瓷滤芯载体；
所述硅溶胶在陶瓷滤芯上的负载量为10～30％；
b、将步骤a中的载体置于步骤(1)得到的VPO水溶液中，采用超声浸渍将VPO负载至陶瓷滤芯载体上；
所述VPO水溶液中活性组分质量浓度为5～15％；
c、将步骤b中得到的陶瓷滤芯催化剂于105℃下干燥3h，然后在350℃下煅烧3h获得陶瓷滤芯催化剂。
2.如权利要求1所述的一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂的制备方法，其特征在于，所述陶瓷滤芯的具体参数为：滤芯材质为多晶莫来石，滤膜孔径5～8um，孔隙率＞60～75％，抗折强度＞6Mpa，工作温度＜500℃，耐酸碱性范围pH 2～10，过滤方式为外滤式。
3.如权利要求1所述的一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶在陶瓷滤芯上的负载量为25％；所述VPO水溶液中活性组分质量浓度为10％。
4.如权利要求1所述的一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声浸渍的具体参数是：浸渍温度为40～80℃，浸渍时间为2～4h,超声功率250～450W，超声时间1～3min。
5.如权利要求4所述的一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声浸渍的具体参数是：浸渍温度为60℃，浸渍时间为2h，超声功率250W，超声时间1min。
6.如权利要求1制备方法得到的具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211103255.1A CN115646519A (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211103255.1A CN115646519A (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115646519A true CN115646519A (zh) | 2023-01-31 |
Family
ID=84983451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211103255.1A Pending CN115646519A (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115646519A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19851041A1 (de) * | 1998-11-05 | 1999-12-16 | Siemens Ag | Katalysator und Verfahren zu dessen Herstellung |
| CN101357328A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-02-04 | 南京工业大学 | 以硅基陶瓷为载体的烟气脱硝整体式催化剂及其制备方法 |
| CN101961656A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-02 | 浙江工业大学 | 一种高温烟气scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
| CN104841420A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-19 | 广州迪森热能技术股份有限公司 | 脱硝催化剂活性母液的制备方法及其应用 |
| CN110302834A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-08 | 苏州仕净环保科技股份有限公司 | 一种用于氮氧化物治理的催化剂制备方法及催化剂 |
| CN112657552A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-16 | 安徽欣创节能环保科技股份有限公司 | 一种钒磷氧低温脱硝催化剂及其成型制备方法 |
| CN114682268A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 陶瓷纤维滤管催化剂及其制备方法和应用 |
| CN114950010A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-08-30 | 南京赤博环保科技有限公司 | 一种同步脱除NOx和VOCs及其制备工艺 |
-
2022
- 2022-09-09 CN CN202211103255.1A patent/CN115646519A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19851041A1 (de) * | 1998-11-05 | 1999-12-16 | Siemens Ag | Katalysator und Verfahren zu dessen Herstellung |
| CN101357328A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-02-04 | 南京工业大学 | 以硅基陶瓷为载体的烟气脱硝整体式催化剂及其制备方法 |
| CN101961656A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-02 | 浙江工业大学 | 一种高温烟气scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
| CN104841420A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-19 | 广州迪森热能技术股份有限公司 | 脱硝催化剂活性母液的制备方法及其应用 |
| CN110302834A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-08 | 苏州仕净环保科技股份有限公司 | 一种用于氮氧化物治理的催化剂制备方法及催化剂 |
| CN112657552A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-16 | 安徽欣创节能环保科技股份有限公司 | 一种钒磷氧低温脱硝催化剂及其成型制备方法 |
| CN114682268A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 陶瓷纤维滤管催化剂及其制备方法和应用 |
| CN114950010A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-08-30 | 南京赤博环保科技有限公司 | 一种同步脱除NOx和VOCs及其制备工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102222867B1 (ko) | 비금속 촉매 조성물 및 모터사이클로부터의 배기물의 처리 방법 | |
| US7501105B2 (en) | NOx reduction catalyst having excellent low-temperature characteristics | |
| CN104941630B (zh) | 一种低温高活性烟气脱硝催化剂及其制备 | |
| CN110508309B (zh) | 一种氮化碳负载铬氧化物催化剂及其制备方法和应用 | |
| KR101990156B1 (ko) | 세륨 산화물 및 니오븀 산화물을 포함하는 조성물을 촉매로 사용하는, 질소 산화물(NOx)-함유 가스를 처리하는 방법 | |
| CN109759035B (zh) | NOx吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN105521781B (zh) | 一种烟气脱硫剂的制备方法 | |
| CN111013566B (zh) | 一种新型稀土改性气凝胶脱硝烟气催化剂及其制备方法 | |
| CN107983365B (zh) | 以泡沫钛为载体的VOCs催化剂及其制备方法 | |
| KR100314758B1 (ko) | 배기가스에 함유된 질소산화물 제거용 오산화바나듐계 촉매 및그 제조방법 | |
| CN110465323B (zh) | 一种分子筛改性Pd/Al2O3三元催化剂及其制备方法 | |
| CN108295865A (zh) | 一种整体式蜂窝低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN111330633A (zh) | 具有低温吸附能力的柴油车氧化型催化剂及其制备方法 | |
| CN112657552B (zh) | 一种钒磷氧低温脱硝催化剂及其成型制备方法 | |
| KR20170023395A (ko) | 구조체의 표면에 형성된 촉매층을 포함하는 질소산화물 제거용 촉매, 이의 제조방법 및 용도 | |
| JP4512691B2 (ja) | 一酸化炭素による窒素酸化物の選択的還元触媒およびその調製法 | |
| CN102728224A (zh) | 用于净化燃烧废气的催化器及其制备方法 | |
| CN115646519A (zh) | 一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法 | |
| CN112246251B (zh) | 一种天然气汽车尾气净化催化剂及其制备方法 | |
| KR101629487B1 (ko) | 저온에서의 질소산화물 제거용 망간-세리아-텅스텐-티타니아 촉매 및 그 제조방법 | |
| CN114345402A (zh) | 一种铁基分子筛催化剂的制备方法 | |
| US8815763B2 (en) | Method of manufacturing a transition metal catalyzed zeolite body | |
| EP0605237B1 (en) | Exhaust gas cleaner | |
| WO2007091669A1 (ja) | 金属水銀酸化用触媒及び金属水銀酸化用触媒を備えた排ガス浄化用触媒とその製造方法 | |
| CN111185217A (zh) | 一种铬基氮化碳催化剂的固相法制备方法及应用 |
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 |