CN115739172A - 一种协同脱除n2o和no的催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种协同脱除n2o和no的催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种协同脱除N2O和NO的催化剂及其制备方法,属于脱氮催化剂技术领域,所述催化剂包括载体以及负载于载体上的活性组分;所述载体为Beta分子筛或ZSM‑5分子筛;所述活性组分为Co、Fe和Cu中的至少一种。该催化剂具体为一种在较宽温度范围内(工作温度窗口为400~600℃)高效脱除N2O和NO的条状催化剂,具有制备工艺简单、原料价格低廉、生产成本低、操作窗口宽、适配性强、经济环保的特点。

Description

一种协同脱除N2O和NO的催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及脱氮催化剂技术领域,具体而言,涉及一种协同脱除N2O和NO的催化剂及其制备方法。
背景技术
氮氧化物是一种常见的大气污染物,主要包括氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),不仅破坏自然生态环境,引发气候灾害,而且危害人类的健康。硝酸、己二酸、尼龙等化工产品的生产过程同时可以产生大量的N2O和NO。
N2O又被称为笑气,随着人类工业发展,大气中N2O的含量越来越高,N2O在经过紫外线作用后分解为会与臭氧反应,导致臭氧层空洞,皮肤癌患病率增高。此外N2O作为温室气体之一,对温室效应的贡献是甲烷(CH4)的2.5倍。由于N2O在大气中存在寿命约150年,全球增暖潜能是二氧化碳(CO2)的310倍。
NO可以直接对人体造成损害,对肺组织具有强烈的刺激作用,NO与紫外线照射后会形成有毒的光化学烟雾,当形成一定浓度时,会刺激眼结膜,引起流泪并导致红眼症,同时对鼻,咽等器官均有刺激作用。另外,NO能形成酸雨,以及可能与碳氢化合物在阳光照射下发生一系列光化学反应而形成光化学烟雾,对环境带来极大的危害。
催化分解技术直接将N2O分解为N2和O2,是N2O减排的主要技术之一,催化剂一般为金属氧化物催化剂,比如MnO、CoO和稀土金属氧化物负载在氧化铝载体上(如中国专利CN103249468)和分子筛催化剂Ir-SSZ-13(如中国专利CN112973777)等。NH3选择性还原技术(SCR)将NO转化为N2和H2O,是NO减排的主要技术,SCR催化剂主要是钒系蜂窝式或板式催化剂。现有商业催化剂不能同时脱除N2O或NO,因此部分硝酸、乙二酸等生产厂需要同时建设NO脱除和N2O减排两套装置,并且,蜂窝式催化剂需要的装置体积较大,造成前期投资大,后期运行维护成本高。现有协同脱除N2O和NO的催化剂专利主要是在商用钒系蜂窝式催化剂上进行改进,例如专利公开号CN106423184和CN112675899。但是,含N2O烟气的出口温度一般较高,传统钒系催化剂在NH3-SCR反应条件下反而会产生更多N2O,并不能实现NO和N2O的同时脱除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种协同脱除N2O和NO的催化剂及其制备方法,该催化剂具体为一种在较宽温度范围内(工作温度窗口为400~600℃)高效脱除N2O和NO的条状催化剂,具有制备工艺简单、原料价格低廉、生产成本低、操作窗口宽、适配性强、经济环保的特点。
第一方面,本申请实施例提供一种协同脱除N2O和NO的催化剂,所述催化剂包括载体以及负载于载体上的活性组分;
所述载体为Beta分子筛或ZSM-5分子筛;
所述活性组分为Co、Fe和Cu中的至少一种。
进一步地,以重量分数计,所述活性组分的负载量为2~5wt.%。
进一步地,所述载体为Beta分子筛。
进一步地,所述Beta分子筛中三氧化二铝与二氧化硅的质量百分含量之比为25~30。
进一步地,所述活性组分为Fe。
进一步地,所述活性组分以金属离子形式存在。
进一步地,所述催化剂为条状催化剂,所述催化剂的工作温度窗口为400~600℃。
第二方面,本申请实施例提供第一方面所述的催化剂的制备方法,所述制备方法包括:
得到铵型分子筛;
将所述铵型分子筛加入到含有活性组分的金属盐溶液中进行第一加热搅拌,后依次进行第一过滤、第一洗涤至第一滤液呈中性,第一干燥和第一焙烧,得到粉体混合物;
将所述粉体混合物、拟薄水铝石和田菁粉进行干混,后加入硝酸和水进行混合搅拌,得到混合料;
将所述混合料进行挤压成型,后进行第二干燥和第二焙烧,得到所述催化剂;
其中,所述第一焙烧的工作参数包括:温度为500~600℃,时间为4~6小时;所述第二焙烧的工作参数包括:温度为500~600℃,时间为4~6小时。
进一步地,所述得到铵型分子筛的具体过程包括:
将氢型分子筛或钠型分子筛加入到铵盐溶液中进行第二加热搅拌,后依次进行第二过滤、第二洗涤至第二滤液中无硫酸根离子,再进行第三干燥,得到铵型分子筛。
进一步地,以粉体混合物重量为标准计算,所述拟薄水铝石的重量分数为5%~15%,所述田菁粉的重量分数为1%~3%,所述硝酸的重量分数为1%~3%,所述水的重量分数为30%~40%。
相较于现有技术,本申请实施例提供的上述方案至少具有以下有益效果:
本申请实施例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,该催化剂以特定的金属元素Co、Fe和Cu中的至少一种作为活性组分与特定的Beta分子筛或ZSM-5分子筛作为载体,两者相互协同,实现了在较宽温度范围内(工作温度窗口为400~600℃)高效协同脱除N2O和NO,具体工作原理包括:在催化剂的作用下,部分N2O可以和NO生成N2和NO2,此反应促进了N2O的脱除;生成的NO2可以参与快速SCR反应,进而促进了NO的脱除。同时,本发明的催化剂具有制备工艺简单、原料价格低廉、生产成本低、操作窗口宽、适配性强、经济环保的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种协同脱除N2O和NO的催化剂的其制备方法的流程示意图;
图2为本发明实施例一制备催化剂的活性测试结果;
图3为本发明实施例二制备催化剂的活性测试结果;
图4为本发明实施例三制备催化剂的活性测试结果;
图5为本发明实施例四制备催化剂的活性测试结果;
图6为本发明实施例五制备催化剂的活性测试结果;
图7为本发明对比例一制备催化剂的活性测试结果;
图8为本发明对比例二制备催化剂的活性测试结果;
图9为本发明对比例三制备催化剂的活性测试结果;
图10为本发明对比例四制备催化剂的活性测试结果;
图11为本发明对比例五制备催化剂的活性测试结果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供的技术方案的总体思路如下:
第一方面,本申请实施例提供一种协同脱除N2O和NO的催化剂,所述催化剂包括载体以及负载于载体上的活性组分;
所述载体为Beta分子筛或ZSM-5分子筛;
所述活性组分为Co、Fe和Cu中的至少一种。
本申请实施例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,该催化剂以特定的金属元素Co、Fe和Cu中的至少一种作为活性组分与特定的Beta分子筛或ZSM-5分子筛作为载体,两者相互协同,实现了在较宽温度范围内(工作温度窗口为400~600℃)高效协同脱除N2O和NO,具体工作原理包括:在催化剂的作用下,部分N2O可以和NO生成N2和NO2,此反应促进了N2O的脱除;生成的NO2可以参与快速SCR反应,进而促进了NO的脱除。同时,本发明的催化剂具有制备工艺简单、原料价格低廉、生产成本低、操作窗口宽、适配性强、经济环保的特点。
本发明所制备的催化剂可同时脱除N2O和NO,适用于处理硝酸厂和乙二酸厂等行业的工业废气,可以有效降低废气中N2O和NO浓度,减少大气污染和温室效应。
作为本申请实施例的一种实施方式,以重量分数计,所述活性组分的负载量为2~5wt.%。
本申请中,以重量分数计,控制所述活性组分的负载量为2~5wt.%的作用是使催化剂存在足够的活性位点参与反应,并且活性组分主要以离子形式存在。若负载量过低所带来的不利影响是活性组份含量不足,应用在高空速条件下时活性不足;若负载量过高所带来的不利影响是活性组份发生团聚现象,部分活性组分以氧化铁而非金属离子形式存在,造成高温时脱硝效率降低。在一些具体实施例中,活性组分的负载量为可为2wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%等;优选为3wt.%。
本申请中,活性组分的“负载量”具体是指“活性组分占催化剂总量的重量百分比”。
作为本申请实施例的一种实施方式,所述载体为Beta分子筛。
相较于ZSM-5分子筛,本申请选用Beta分子筛作为载体的进一步是作用是Beta分子筛热稳定性好,酸性位点分布密度适中,具有十二元环孔道结构,孔道尺寸更大,有利于气体分子的扩散。
作为本申请实施例的一种实施方式,所述Beta分子筛中三氧化二铝与二氧化硅的质量百分含量之比为25~30。
本申请中,控制所述Beta分子筛中三氧化二铝与二氧化硅的质量百分含量之比为25~30(即Beta分子筛的铝硅比)的作用是合适的硅铝比保证分子筛具有足够的酸性、稳定性和活性组分的负载量。若Beta分子筛的铝硅比过小的不利影响是过小硅铝比beta分子筛合成成本较高,且热稳定性降低;若Beta分子筛的铝硅比过大的不利影响是酸性较小,不能提供足够的活性位点。
作为本申请实施例的一种实施方式,所述活性组分为Fe。
相较于Co和Cu,本申请中以Fe作为活性组分的进一步作用是具有更优良的高温脱硝活性和低温N2O催化分解性能,更宽的协同脱除N2O和NO工作温度窗口。
作为本申请实施例的一种实施方式,所述活性组分以金属离子形式存在。
本申请中,所述活性组分以金属离子形式存在,而并非以如孔道结构内团簇型金属氧化物等其他形式存在,有利于金属离子作为活性位点,可以促进N2O和NO协同脱除反应,减少高温下NH3氧化反应,提高SCR反应的选择性。
作为本申请实施例的一种实施方式,所述催化剂为条状催化剂,所述催化剂的工作温度窗口为400~600℃。
本申请中,相对于蜂窝状催化剂,所述催化剂为条状催化剂,其活性组分分布均匀,形态均一,稳定性优良而不易发生相变,条形催化剂强度较优,活性组分不易在较大气体流量工况条件下流失,并且活性位点形态可控,活性组分含量可根据工况调整,适应性强。同时,需要的装置体积更小,可节约前期的设备投资成本与后期的运行维护成本。
本发明所制备的分子筛催化剂反应活性高,工作温度窗口宽,在400-600℃范围内可使N2O和NO转化率在98%以上,并且起活温度低,N2O分解50%的温度(T50)可低至约350℃,N2O分解99%的温度(T99)可低至约400℃,且耐高温性能好。
第二方面,本申请实施例提供第一方面所述的催化剂的制备方法,如图1所示,所述制备方法包括:
得到铵型分子筛;
将所述铵型分子筛加入到含有活性组分的金属盐溶液中进行第一加热搅拌,后依次进行第一过滤、第一洗涤至第一滤液呈中性,第一干燥和第一焙烧,得到粉体混合物;
将所述粉体混合物、拟薄水铝石和田菁粉进行干混,后加入硝酸和水进行混合搅拌,得到混合料;
将所述混合料进行挤压成型,后进行第二干燥和第二焙烧,得到所述催化剂;
其中,所述第一焙烧的工作参数包括:温度为500~600℃,时间为4~6小时;所述第二焙烧的工作参数包括:温度为500~600℃,时间为4~6小时。
本申请实施例提供了一种催化剂的制备方法,活性组分稳定,强度较高,适应性强,可使催化剂在较高空速和不同的工作温度范围内具有优良的催化活性和稳定运行能力,具有制备工艺简单、原料价格低廉、生产成本低等特点,可快速其实现工业化应用。
本申请制备方法中进行“两次焙烧”的方式,控制第一焙烧的工作参数为温度为500~600℃,时间为4~6小时的作用是催化剂粉体制备的焙烧,活性组分获得稳定的物相结构,除去催化剂中的杂质,比如铵根、金属盐前驱体残留等;控制第二焙烧的工作参数为温度为500~600℃,时间为4~6小时的作用是催化剂成型的焙烧,拟薄水铝石脱水形成γ-Al2O3,除去条形催化剂中的田菁粉和硝酸。若仅进行“第一焙烧”或仅进行“第二焙烧”的不利影响是仅进行“第一焙烧”无法使催化剂稳定成型,仅进行“第二焙烧”无法使活性组分形成稳定的物相结构。
在一些具体实施例中,含有活性组分的金属盐溶液优选为含有活性组分的硝酸盐或硫酸盐,比如硝酸铁溶液、硝酸铜溶液、硝酸钴溶液等。
作为本申请实施例的一种实施方式,所述得到铵型分子筛的具体过程包括:
将氢型分子筛或钠型分子筛加入到铵盐溶液中进行第二加热搅拌,后依次进行第二过滤、第二洗涤至第二滤液中无硫酸根离子,再进行第三干燥,得到铵型分子筛。
在一些具体实施例中,上述得到铵型分子筛的具体过程包括:将分子筛粉末置于烘箱100-120℃干燥后备用。将硫酸铵加入到去离子水中配置成0.1mol/L的溶液,持续机械搅拌至硫酸铵全部溶解,将氢型或钠型分子筛粉末加入硫酸铵溶液中,在搅拌状态下将溶液加热至70-90℃,温度到达后保持搅拌2-4小时,然后过滤、洗涤至滤液无硫酸根离子,100-120℃干燥10-12小时后获得铵型分子筛粉末;其中,硫酸铵也可以用硝酸铵和氯化铵代替。
作为本申请实施例的一种实施方式,以粉体混合物重量为标准计算,所述拟薄水铝石的重量分数为5%~15%,所述田菁粉的重量分数为1%~3%,所述硝酸的重量分数为1%~3%,所述水的重量分数为30%~40%。
本申请中,上述将所述混合料进行挤压成型,后进行第二干燥和第二焙烧,得到所述催化剂的具体过程包括:
以粉体混合物重量为标准计算,拟薄水铝石含量为5%-15%,田菁粉含量为1%-3%,硝酸含量为1%-3%,去离子水含量为30-40%。将分子筛催化剂粉料、拟薄水铝石粉和田菁粉加入捏合机中干混30-60分钟,然后加入一定含量的硝酸和去离子水,捏合30-60分钟后,出料,放入双螺杆挤出机中进行挤条。条形催化剂在60-80℃干燥1-2小时,然后在100-120℃干燥1-2小时后,在500-600℃焙烧4-6小时,得到条形催化剂。
控制拟薄水铝石、田菁粉、硝酸和去离子水的含量为上述参数的作用是上述含量的拟薄水铝石作为粘结剂,能提高催化剂强度和水热稳定性,含量过低强度不足,含量过高有效活性成分不足。田菁粉作为助挤剂,可以提高挤出速率,便于成型,含量过低或不添加易产生裂纹,含量过高成型后降低强度。硝酸作为胶溶剂,增加粘度,含量过低或不添加时粘度不足,含量过高时粘度太大,均不利于挤出成型。水作为粘结剂和润滑剂,使粉体成型,添加适量的水才可以做出适合挤出的混合料。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
本例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,其制备过程包括:
(1)Fe-Beta分子筛催化剂粉体的制备:
①称取600克Beta分子筛粉末(Beta分子筛的铝硅比为28)置于烘箱100℃干燥后备用;
②称取39.64克硫酸铵加入到3升去离子水中配置成0.1mol/L的溶液,持续机械搅拌至硫酸铵全部溶解;
③将Beta分子筛粉末加入硫酸铵溶液中,在搅拌状态下将溶液加热至80℃,温度到达后保持搅拌3小时;
④将分子筛粉末过滤、洗涤至滤液无硫酸根离子,在100℃干燥10小时后获得NH4-Beta分子筛粉末;
⑤将115.42克九水硝酸铁加入到3升去离子水中,配置成硝酸铁溶液;
⑥将第四步获得的NH4-Beta分子筛粉末加入到硝酸铁溶液中,在搅拌状态下将溶液加热至70℃,温度到达后保持搅拌3小时;
⑦将分子筛粉末过滤、洗涤至滤液呈中性,100℃干燥10小时后,在550℃焙烧4小时,得到Fe-Beta分子筛催化剂粉体1。
(2)条状Fe-Beta分子筛催化剂的制备:
①称取500克Fe-Beta分子筛催化剂、50克拟薄水铝石和10克田菁粉加入到捏合机中干混30分钟;
②向干粉料中加入10克硝酸和175克去离子水,捏合60分钟后,出料,放入双螺杆挤出机中挤条;
③将获得的条状产品在70℃干燥1小时,然后在100℃干燥2小时后,在550℃焙烧4小时,得到条状Fe-Beta分子筛催化剂1。
实施例二
本例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,其制备过程包括:按照实施例一的步骤将173.14克九水硝酸铁溶于3升去离子水中配置成硝酸铁溶液,称取600克Beta分子筛进行Fe-Beta分子筛催化剂粉体2的制备,然后捏合、挤出、干燥、焙烧后获得条状Fe-Beta分子筛催化剂2;本例中未具体说明的工艺参数与实施例一中相同。
实施例三
本例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,其制备过程包括:按照实施例一的步骤将230.86克九水硝酸铁溶于3升去离子水中配置成硝酸铁溶液,称取600克Beta分子筛进行Fe-Beta分子筛催化剂粉体3的制备,然后捏合、挤出、干燥、焙烧后获得条状Fe-Beta分子筛催化剂3;本例中未具体说明的工艺参数与实施例一中相同。
实施例四
本例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,其制备过程包括:按照实施例一的步骤将68.44克三水硝酸铜溶于3升去离子水中配置成硝酸铜溶液,称取600克ZSM-5分子筛进行Cu-ZSM-5分子筛催化剂粉体4的制备,然后捏合、挤出、干燥、焙烧后获得条状Cu-ZSM-5分子筛催化剂4;本例中未具体说明的工艺参数与实施例一中相同。
实施例五
本例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,其制备过程包括:按照实施例一的步骤将88.89克六水硝酸钴溶于3升去离子水中配置成硝酸钴溶液,称取600克Beta分子筛进行Co-Beta分子筛催化剂粉体5的制备,然后捏合、挤出、干燥、焙烧后获得条状Co-Beta-5分子筛催化剂5;本例中未具体说明的工艺参数与实施例一中相同。
对比例一
本例提供了一种催化剂,其制备过程包括:将80.83克草酸氧钒溶于360克去离子水中配置成草酸氧钒溶液,称取600克TiO2粉末,将草酸氧钒溶液加入TiO2粉末中进行混合浸渍,经干燥、焙烧后获得V-Ti催化剂粉体,焙烧温度500℃,焙烧时间4小时;按照实施例一的步骤将催化剂粉体进行捏合、挤出、干燥、焙烧后获得条状V-Ti催化剂,焙烧温度500℃,焙烧时间4小时;本例中未具体说明的工艺参数与实施例一中相同。
对比例二
本例提供了一种催化剂,其制备过程与实施例一的区别仅在于:NH4-Beta分子筛 调整为NH4-SSZ-13分子筛,其余步骤及参数均相同。
对比例三
本例提供了一种催化剂,其制备过程与实施例一的区别仅在于:九水硝酸铁调整 为六水合硝酸镍,其余步骤及参数均相同。
对比例四
本例提供了一种催化剂,其制备过程与实施例一的区别仅在于:以重量分数计,将 所述活性组分的负载量为1wt.%,即将九水硝酸铁调整为57.71克;其余步骤及参数均相同。
对比例五
本例提供了一种催化剂,其制备过程与实施例一的区别仅在于:以重量分数计,将 所述活性组分的负载量为6wt.%,即将九水硝酸铁调整为346.28克;其余步骤及参数均相同。
测试例
本例将实施例一至实施例五、对比例一至对比例五所得催化剂进行性能测试。
测试方法:采用固定床反应器进行测试,条形催化剂处理为3-5mm长度,放置在不锈钢反应管内,反应管内径为22mm。
测试条件包括:常压,空速35000h-1,NO浓度为400ppm,N2O浓度为400ppm,NH3浓度为800ppm,O2浓度为6%,其余气体组分为N2
测试结果表明,实施例一、二、三、四、五所制备的条状催化剂的强度均大于50N/mm,比表面积均大于220m2/g,活性测试结果具体如图2至图11所示(图2为本发明实施例一制备催化剂的活性测试结果;图3为本发明实施例二制备催化剂的活性测试结果;图4为本发明实施例三制备催化剂的活性测试结果;图5为本发明实施例四制备催化剂的活性测试结果;图6为本发明实施例五制备催化剂的活性测试结果;图7为本发明对比例一制备催化剂的活性测试结果;图8为本发明对比例二制备催化剂的活性测试结果;图9为本发明对比例三制备催化剂的活性测试结果;图10为本发明对比例四制备催化剂的活性测试结果;图11为本发明对比例五制备催化剂的活性测试结果)。
由图2-6可知,在较高空速条件下,根据本发明方法制备的条状分子筛催化剂具有较宽的工作温度窗口,在高温条件具有良好的稳定性和催化活性,并且可以协同脱除N2O和NO。
对比例一制备的条状V-Ti催化剂的强度大于50N/mm,比表面积均大于100m2/g,活性测试结果如图7所示。由图7可知,条状V-Ti催化剂在较低空速条件下,具有较高的NO转化率,但是无法协同脱除N2O,不具备此发明方法制备的条状分子筛催化剂的适用性。
由图7-11可知,对比例一至五所得催化剂的性能测试结果表明,以SSZ-13作为载体的分子筛催化剂脱硝性能不佳,且N2O完全分解的温度在600℃以上;以Ni作为活性组分,脱硝性能和催化N2O分解性能均较差;当Fe含量过低时,N2O分解性能较差,而Fe含量过高时,高温脱硝选择性差,脱硝性能降低。
综上所述,本申请实施例提供了一种协同脱除N2O和NO的催化剂,该催化剂以特定的金属元素Co、Fe和Cu中的至少一种作为活性组分与特定的Beta分子筛或ZSM-5分子筛作为载体,两者相互协同,实现了在较宽温度范围内(工作温度窗口为400~600℃)高效协同脱除N2O和NO,本发明的催化剂具有制备工艺简单、原料价格低廉、生产成本低、操作窗口宽、适配性强、经济环保的特点。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
另外,在本申请说明书的描述中,术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种协同脱除N2O和NO的催化剂,其特征在于,所述催化剂包括载体以及负载于载体上的活性组分;
所述载体为Beta分子筛或ZSM-5分子筛;
所述活性组分为Co、Fe和Cu中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,以重量分数计,所述活性组分的负载量为2~5wt.%。
3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述载体为Beta分子筛。
4.根据权利要求3所述的催化剂,其特征在于,所述Beta分子筛中三氧化二铝与二氧化硅的质量百分含量之比为25~30。
5.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述活性组分为Fe。
6.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述活性组分以金属离子形式存在。
7.根据权利要求1~6任一项所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂为条状催化剂,所述催化剂的工作温度窗口为400~600℃。
8.一种权利要求1~7任一项所述的催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
得到铵型分子筛;
将所述铵型分子筛加入到含有活性组分的金属盐溶液中进行第一加热搅拌,后依次进行第一过滤、第一洗涤至第一滤液呈中性,第一干燥和第一焙烧,得到粉体混合物;
将所述粉体混合物、拟薄水铝石和田菁粉进行干混,后加入硝酸和水进行混合搅拌,得到混合料;
将所述混合料进行挤压成型,后进行第二干燥和第二焙烧,得到所述催化剂;
其中,所述第一焙烧的工作参数包括:温度为500~600℃,时间为4~6小时;所述第二焙烧的工作参数包括:温度为500~600℃,时间为4~6小时。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述得到铵型分子筛的具体过程包括:
将氢型分子筛或钠型分子筛加入到铵盐溶液中进行第二加热搅拌,后依次进行第二过滤、第二洗涤至第二滤液中无硫酸根离子,再进行第三干燥,得到铵型分子筛。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,以粉体混合物重量为标准计算,所述拟薄水铝石的重量分数为5%~15%,所述田菁粉的重量分数为1%~3%,所述硝酸的重量分数为1%~3%,所述水的重量分数为30%~40%。
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