[發(fā)明專利]用于處理氮氧化物污染氣體的催化劑的制備方法和處理氮氧化物污染氣體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510613215.5
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN105344358B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張佳;劉露;李曉曼;魏鳳;劉齊珍;錢光人;周吉峙
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙)31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種用于處理氮氧化物污染氣體的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟如下：

a．采用原料一為含有錳、鐵、鋁、硅及鈣的錳渣，其中錳含量和硅含量均分別為20-30%，鋁含量為8-20%，鐵含量為3-10%，鈣含量低于5%；采用原料二為總金屬含量大于3500ppm的電鍍廢水，電鍍廢水中的鉻含量大于3000ppm，鋅含量大于200ppm；

b．氨水活化過程：對在所述步驟a中采用的原料一進行活化處理，將原料一投加至質(zhì)量分數(shù)為5-10%的氨水溶液中攪拌2-3小時后進行固液分離，將固體水洗去除可溶性離子之后烘干，即得到活化后的錳渣；

c．按照在所述步驟a中采用的原料二電鍍廢水中的總金屬含量與經(jīng)所述步驟b活化制備的錳渣中的總金屬含量的摩爾比例為1:1~1:5的比例，將活化后錳渣與原料二電鍍廢水進行混合，120℃微波加熱30min，取出后靜置冷卻，得到混合物；

d. 將在所述步驟c中制備的混合物進行攪拌，并加入5-10%的氨水溶液，使pH值控制在8-9范圍內(nèi)，充分攪拌1-2h后，進行固液分離并烘干，得到混合沉淀物；

e. 將經(jīng)過所述步驟d烘干后得到的混合沉淀物在500-700℃下煅燒，即得到二氧化硅負載多金屬氧化物復(fù)合催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于處理氮氧化物污染氣體的催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟a中，根據(jù)對氮氧化物污染氣體進行催化反應(yīng)處理的催化反應(yīng)器對催化劑粒度的要求，將選用的原料一錳渣制備成適合催化反應(yīng)器使用的富錳渣固體粉末；然后在所述步驟b中進行氨水活化過程；最終在所述步驟e中制備得到適合催化反應(yīng)器使用粒度要求的二氧化硅負載多金屬氧化物復(fù)合催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于處理氮氧化物污染氣體的催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟a中，采用濕法球磨的方式將錳渣球磨4-6h后烘干，得粉末狀錳渣。

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制備的催化劑用于處理氮氧化物污染氣體的方法，其特征在于，步驟如下：

①在所述步驟a中，根據(jù)對氮氧化物污染氣體進行催化反應(yīng)處理的催化反應(yīng)器對催化劑粒度的要求，將選用的原料一錳渣制備成適合催化反應(yīng)器使用的富錳渣固體粉末，然后在所述步驟b中進行氨水活化過程，最終在所述步驟e中制備得到適合催化反應(yīng)器使用粒度要求的二氧化硅負載多金屬氧化物復(fù)合催化劑；

②在催化反應(yīng)器中進行催化反應(yīng)，在不高于100℃的催化反應(yīng)溫度下，利用在所述步驟①中制備的二氧化硅負載多金屬氧化物復(fù)合催化劑，去除待處理污染氣體中的NOx污染物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述處理氮氧化物污染氣體的方法，其特征在于：在所述步驟②中，利用在所述步驟①中制備的二氧化硅負載多金屬氧化物復(fù)合催化劑，在80~100℃的催化反應(yīng)溫度下，對含有NOx污染物濃度為500ppm以下待處理污染氣體進行處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述處理氮氧化物污染氣體的方法，其特征在于：在所述步驟②中，通入NO_x污染氣體，用煙氣分析儀監(jiān)測NOx氣體的濃度變化，同時通入氨氣和氧氣，NH₃與NOx均控制為總氣體流量的0.1%，O₂流量控制為總氣體流量的2%，空速比控制在20000以下，在所述步驟①中制備的二氧化硅負載多金屬氧化物復(fù)合催化劑的作用下選擇催化還原NO_x污染氣體。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述處理氮氧化物污染氣體的方法，其特征在于：待處理污染氣體中含有的NOx污染物至少包括NO、N₂O、NO₂、N₂O₄物質(zhì)。