[發明專利]一步原位合成法制備二元脫硝抗硫催化劑負載濾料的方法

有效

• 申請號: 201611125918.4
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106731226B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 鄭玉嬰;鄭偉杰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01J31/32;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明提供一種一步原位合成法制備二元脫硝抗硫催化劑負載濾料的方法，以濃硝酸處理的聚苯硫醚濾料為催化劑載體，高錳酸鉀和七水合三氯化鈰為催化劑前驅體，以去離子水為溶劑，通過原位聚合法制得二元脫硝抗硫催化劑負載濾料。該負載濾料可同時作為除塵劑和脫硝抗硫劑應用，催化劑的負載量大于5mg/cm²時可獲得較好的脫硝抗硫性能。

技術領域

本發明屬于功能性復合濾料技術領域，特別涉及到一步原位合成法制備二元脫硝抗硫催化劑負載濾料的方法。

背景技術

大氣中的NO_X以及工業排放的尾氣中包括的固體顆粒物和有毒氣體，不僅對環境產生了很大的影響，而且對于人們的日常生活，身體健康產生了不可恢復性的影響。各國相繼頒布了法律法規，嚴格控制燃煤電廠氮氧化物的排放，火電廠大氣污染物排放標準( GB13223-2011) 中規定， 氮氧化物的排放限值為100 mg /m³，所以盡可能的脫除尾氣中的NO_x勢在必行，研究工作大量進行，并且取得了很大的進展。

我國許多研究者報道了煙氣多種污染物一體化控制技術目前，世界上研究開發的煙氣凈化一體化技術按脫除機理可分為兩大類，即聯合脫除技術( combined removaltechnology) 和同時脫除技術( simultaneous removal technology) 其中，聯合脫除技術主要是指聯合SCＲ/SNCＲ多脫技術，其建立在SCＲ /SNCＲ技術脫除NOx 的基礎上，結合各種脫硫技術。SCR是脫氮效率最高、最為成熟的脫氮技術。SCR法是在特定催化劑作用下,用氨或其它還原劑選擇性的將NOx 還原為N₂和H₂O的方法。由于其具有高效性和實用性,現已成為脫氮領域的研究熱點。

聚苯硫醚（PPS）濾料是目前電廠燃煤鍋爐和垃圾焚燒濾袋上的首選材料，因其具有耐高溫、抗水解、高阻燃、耐酸堿的優異性能。然而，商用脫硝抗硫催化劑的溫度窗口在300-400℃的高溫區域，遠高于聚苯硫醚濾料的使用溫度（170℃左右）。另外，聚苯硫醚惰性的分子結構也使其表面很難固定住催化劑顆粒。因此，研究和開發低溫高效的二元脫硝抗硫催化劑及其與濾料的復合技術成為的研究重點。

已商業化的釩鈦體系催化劑起活溫度高（>300℃），難以在煙氣處理系統末端應用，且安裝運行費用較高。因此，經濟性高且適用于末端處理的低溫SCR技術成為研究人員關注的熱點。無載體MnO_x-CeO₂催化劑是目前此類報道中低溫SCR活性最高的，溫度在120℃時NOx可幾乎完全轉化為N₂，但還沒有合適的技術將其成功的應用于濾料上。

發明內容

本發明的目的是要制備將高效的脫硝抗硫二元催化劑與聚苯硫醚（PPS）相結合的方法，通過原位聚合的方式，一步法生長到聚苯硫醚（PPS）表面，由于原位聚合的方法，使MnO_x-CeO₂催化劑在PPS表面負載均勻牢固。

本發明采用的技術方案是：

以濃硝酸處理的聚苯硫醚濾料為催化劑載體，高錳酸鉀和七水合三氯化鈰為催化劑前驅體，以去離子水為溶劑，通過原位聚合法制得二元脫硝抗硫催化劑負載濾料。

所述的濾料為聚苯硫醚針刺濾料，是以聚苯硫醚纖維為原料，經開松、復合混料、梳理、鋪網、針刺、熱定型和燒毛壓光制備而成。

具體制備步驟如下：

（1）將聚苯硫醚（PPS）加入到30%的濃硝酸加入燒瓶中，并放入攪拌子，80℃加熱攪拌1小時。然后用去離子水和乙醇清洗處理過后的PPS，洗至中性（PH=6~7），在真空干燥箱中100℃左右干燥1-2h，烘干備用。