[發(fā)明專利]一種低溫脫硝碳基催化劑的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810398139.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108579731A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉猛;王海軍
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城東博環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/10;B01J23/75;B01J23/745;B01J23/14;B01J32/00;B01J37/02;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低溫脫硝碳基催化劑的制備方法，包括以下步驟：S1、煅燒預(yù)處理：選取活性炭為原料加入密閉的煅燒爐中，N2持續(xù)通入條件下高溫煅燒擴(kuò)孔，得到經(jīng)過預(yù)處理的活性炭；S2、強酸改性：將經(jīng)過預(yù)處理的活性炭加入強酸溶液中浸漬2?6h，得到改性活性炭；S3、沖洗干燥：將改性活性炭使用去離子水沖洗1?3h，去離子水采用循環(huán)噴淋的方式，之后對沖洗掉酸液的改性活性炭進(jìn)行低溫干燥；S4、煅燒成型：將干燥后的改性活性炭加入密閉加熱爐中在N₂持續(xù)通入條件下進(jìn)行高溫煅燒成型。本發(fā)明制備的催化劑能在高NO_X濃度和強煙氣流速中實現(xiàn)85％以上的脫硝活性以及長時間的脫硝穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫脫硝碳基催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)使得我國燃煤煙氣的排放量大大增加。煤炭的燃燒，如電廠等多種工業(yè)爐窯、汽車及其他機動車的內(nèi)燃機中燃料的燃燒，會產(chǎn)生大量的氮氧化物(NO_X，包括N₂O、NO、NO₂、N₂O₃、N₂O₄和N₂O₅等多種化合物)。NOX的過度排放會造成酸雨和光化學(xué)煙霧等一系列環(huán)境問題，對人體健康造成極大的威脅。長期以來煙氣凈化技術(shù)主要集中在除塵和脫硫方面，但隨著人們對NOX危害的逐步認(rèn)識，脫除NO_X已成為當(dāng)前緊迫的任務(wù)。

煙氣脫硝是目前采用最多的NO_X治理方法，而以NH₃為還原劑的選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是目前脫硝效率最高、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的電廠煙氣脫硝技術(shù)。該技術(shù)通常采用V2O5-WO3(或MOO3)/TiO₂(或銳鈦礦)作為脫硝催化劑，但該催化劑成本高，活性溫度窗口在300～400℃范圍內(nèi)，且易造成二次污染。因此，開發(fā)出綠色、經(jīng)濟(jì)和高效的低溫SCR催化劑是實現(xiàn)NO_X治理的有效途徑之一。

近年來，對SCR催化劑及催化劑載體的研究有向碳基材料集中的趨勢，碳基材料不管是作為吸附劑還是催化劑或催化劑的載體使用時，其表面的化學(xué)性質(zhì)都具有極其重要的作用，它決定了催化劑的化學(xué)吸附性能，其中，化學(xué)性質(zhì)主要是指碳基材料表面的化學(xué)官能團(tuán)。因此有必要對其進(jìn)行改性，從而改變表面有機官能團(tuán)分布，提高碳基材料吸附及催化性能。而用于脫硝的碳基材料改性方法主要集中在表面負(fù)載金屬氧化物改性，如“一種碳基材料負(fù)載鈰鎢的中溫脫硝催化劑及其制備方法”(CN102513095A)專利技術(shù)，是在碳基材料表面同時負(fù)載鈰的氧化物和三氧化鎢制備脫硝催化劑。該催化劑制備過程采用浸漬法負(fù)載稀有金屬氧化物作為活性成分，在230～420℃的中溫范圍內(nèi)才表現(xiàn)出良好的脫硝活性，因此能耗和成本較高。盡管碳基材料改性用于脫硝的研究已引起人們的廣泛關(guān)注，但用含氮有機物對碳基材料進(jìn)行滲氮改性的研究卻鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種低溫脫硝碳基催化劑的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

設(shè)計一種低溫脫硝碳基催化劑的制備方法，包括以下步驟：

S1、煅燒預(yù)處理：選取活性炭為原料加入密閉的煅燒爐中，N₂持續(xù)通入條件下高溫煅燒擴(kuò)孔，得到經(jīng)過預(yù)處理的活性炭；

S2、強酸改性：將經(jīng)過預(yù)處理的活性炭加入強酸溶液中浸漬2-6h，得到改性活性炭；

S3、沖洗干燥：將改性活性炭使用去離子水沖洗1-3h，去離子水采用循環(huán)噴淋的方式，之后對沖洗掉酸液的改性活性炭進(jìn)行低溫干燥；