[發(fā)明專利]一種低溫錳基氧化物催化劑的制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201611226164.1 | 申請(qǐng)日： | 2016-12-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108236948A | 公開（公告）日： | 2018-07-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 賀泓;單文坡;連志華;鄧華;張燕;李要彬 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院寧波城市環(huán)境觀測(cè)研究站;中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所 |
| 主分類號(hào)： | B01J23/34 | 分類號(hào)： | B01J23/34;B01D53/86;B01D53/56 |
| 代理公司： | 寧波智翔專利代理有限公司 33255 | 代理人： | 王正偉 |
| 地址： | 315830 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 錳基氧化物催化劑 鈦氧化物催化劑 固定源煙氣 低溫活性 化學(xué)領(lǐng)域 空速 脫硝 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，具體是涉及一種低溫錳基氧化物催化劑的制備方法。本發(fā)明的錳鈦氧化物催化劑的制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉具有非常優(yōu)異的低溫活性，在空速為50,000h?1條件下可在150℃即達(dá)到80％以上的NOx轉(zhuǎn)化率可以廣泛應(yīng)用于固定源煙氣脫硝；150～250℃的范圍內(nèi)NOx轉(zhuǎn)化率始終可以在80％以上，還具有非常優(yōu)異的N2生成選擇性，在100℃～250℃的范圍內(nèi)，N2生成選擇性為80％以上。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，具體屬于催化劑領(lǐng)域，更具體是涉及一種低溫錳基氧化物催化劑的制備方法。
背景技術(shù)
氮氧化物(NOx)可以引發(fā)灰霾、酸雨和光化學(xué)煙霧等大氣環(huán)境問題，控制NOx的排放是目前環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。自上世紀(jì)七十年代以來，NH3選擇性催化還原NOx(即NH3-SCR)技術(shù)被廣泛用于燃煤電廠、工業(yè)鍋爐等固定源煙氣脫硝。該技術(shù)是在催化劑的作用下，用還原劑NH3將煙氣中的NOx選擇性還原為N2和H2O。傳統(tǒng)的V2O5-WO3/TiO2催化劑作為一種商用SCR催化劑已經(jīng)在燃煤電廠等固定源脫硝領(lǐng)域應(yīng)用多年。電力行業(yè)使用的NH3-SCR催化劑工作溫度通常為300～400℃，而非電力行業(yè)的工業(yè)鍋(窯)爐設(shè)備(工業(yè)鍋爐、玻璃陶瓷爐窯、水泥爐窯、鋼鐵冶金燒結(jié)爐、煉焦和石化系統(tǒng)的裂解設(shè)備等)煙氣以及涉及硝酸生產(chǎn)和使用的工藝過程廢氣的排放溫度通常為120℃～300℃。因此，在非電力行業(yè)難以直接使用電廠中溫(300～400℃)NH3-SCR催化工藝對(duì)NOx排放進(jìn)行控制。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種低溫錳基氧化物催化劑的制備方法，在低溫下具有較好的催化活性，優(yōu)異的N2生成選擇性。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)以上目的的技術(shù)方案為：
一種低溫錳基氧化物催化劑的制備方法，所述催化劑由包括如下步驟的方法制備：配置鈦源和錳源的混合溶液，加入沉淀劑反應(yīng)后得到前驅(qū)體液；將前驅(qū)體液抽濾、洗滌得到濾餅；將濾餅干燥后，焙燒制得低溫錳基氧化物催化劑。本催化劑在低溫下也具有較好的催化活性，在125℃左右，NOx的轉(zhuǎn)化率就能達(dá)到60％以上，150℃左右就能達(dá)到90％以上，甚至接近100％的轉(zhuǎn)化率，并且本催化劑的實(shí)用溫度范圍也較廣，在150℃～250℃催化劑的轉(zhuǎn)化率始終在90％以上。而現(xiàn)有技術(shù)在125℃以下，轉(zhuǎn)化率只有40％以下，轉(zhuǎn)化率能達(dá)到60％以上的適用溫度范圍只有20℃左右，使用范圍較窄。
進(jìn)一步地，鈦源為硫酸鈦，錳源為硝酸錳。
進(jìn)一步地，所述沉淀劑為尿素。
進(jìn)一步地，加入沉淀劑后，水浴加熱反應(yīng)，水浴溫度65～95℃，攪拌1～25小時(shí)得到前驅(qū)體液。水浴用來升溫，升溫使尿素分解，尿素分解使pH升高，促進(jìn)沉淀生成。共沉淀法可以使Mn和Ti的氧化物更為緊密的結(jié)合在一起，因此具有更好的催化性能。
進(jìn)一步地，濾餅的干燥條件為：90～100℃烘箱干燥10～12h。
進(jìn)一步地，干燥后的濾餅焙燒條件為：空氣氣氛下，450～550℃焙燒4～6h。
進(jìn)一步地，制得的低溫錳基氧化物催化劑化學(xué)式為MnxTiOy。
進(jìn)一步地，所述化學(xué)式中x的取值范圍為0.2～1。
進(jìn)一步地，化學(xué)式中y的值由通式MnxTiOy中的Mn和Ti的價(jià)態(tài)。
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