[發明專利]一種Mn-Ce-ZSM-11催化劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201410587967.4
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104437604A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 羅亞軍;謝鵬飛;于在璐;劉田;薛芳琦;華偉明;樂英紅;高滋;劉惠章
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海索易分子篩有限公司;江蘇索易新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J29/48
• 分類號: B01J29/48;B01D53/56;B01D53/90
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種用于NH₃-SCR反應的催化劑，其特征在于以ZSM-11為載體，由活性組分Mn和助劑Ce通過浸漬法負載在ZSM-11上組成，其中，Si/Al摩爾比為15-50，記為Mn-Ce-ZSM-11。

2.一種如權利要求1所述催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）水熱晶化法合成載體NaZSM-11

以NaAlO₂為鋁源，TEOS為硅源，TBAOH為模板劑，混均后攪拌3-10小時，在水熱釜內140-160℃晶化2-10天，晶化后樣品經550-600℃空氣氣氛焙燒4-8小時，制得NaZSM-11，其中：控制硅源中的Si與鋁源中的Al的摩爾比為15：1-50：1；

（2）離子交換法制備HZSM-11

將步驟（1）中得到的NaZSM-11用NH₄NO₃溶液在80-90℃下交換3-5次，每次交換4-8小時，產物經抽濾、洗滌，100-120℃干燥過夜，再在450-500℃下空氣氣氛中焙燒4-8小時，得到HZSM-11分子篩；

（3）浸漬法制備負載型Mn-Ce-ZSM-11催化劑

將步驟（2）中得到的HZSM-11分子篩加入到Mn(Ac)₂和Ce(NO)₃的混合溶液中，蒸干溶劑水，得到的固體在450-600℃下焙燒4-8小時，制得負載型Mn-Ce-ZSM-11催化劑。

3.根據權利要求2所述催化劑的制備方法，其特征在于步驟（1）中所述模板劑TBAOH與鋁源NaAlO₂的摩爾比為3：1-10：1。

4.根據權利要求2所述催化劑的制備方法，其特征在于步驟（2）中NaZSM-11與NH₄NO₃溶液進行離子交換，其液固比為5-20?mL/g，NH₄NO₃溶液的濃度為0.5-2.5?mol/L。

5.根據權利要求2所述催化劑的制備方法，其特征在于步驟（3）中所述Mn(Ac)₂溶液的濃度為10-100?mmol/L，Ce(NO₃)₃溶液的濃度為5-25?mmol/L，二者體積相等，總液固比為50-100?mL/g。

6.根據權利要求2所述催化劑的制備方法，其特征在于步驟（3）中負載型催化劑中Mn的質量分數為2%-20%，Ce的質量分數為2%-10%。

7.如權利要求1所述催化劑在“含硫濕煙氣”條件下NO的NH₃-SCR反應中的應用，其特征在于：以N₂為平衡氣，通過調整NO、NH₃、O₂和H₂O量控制反應物濃度，NO的NH₃-SCR反應條件為：

（1）催化反應的溫度為100-600℃；

（2）N₂為平衡氣，NO的濃度為300-1000?ppm，NH₃的濃度為300-1000?ppm，O₂的濃度為2?vol.%-5?vol.%，SO₂的濃度為50-500?ppm，H₂O的濃度為2?vol.%-10?vol.%；

（3）混合氣體的氣時空速范圍為40000-100000?h^-1。