[發明專利]一種去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201810876714.7
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN108993544B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 陳雄波;岑超平;劉瑩;方平;唐志雄
• 申請（專利權）人: 生態環境部華南環境科學研究所
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;B01J27/135;B01J27/25;B01J23/656;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/72;B01D53/44
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 桂婷;裘暉

1.一種去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑，其特征在于：

所述的催化劑由鈦基納米管載體和酸化鈣鈦礦活性組分兩部分組成，其化學式為A_x(Mn_1-yPt_y)O₃-C^-/TNTs，其中A為鑭系金屬，C^-為酸根離子，x=0.2~4，y=0.1~0.9；

所述的酸化鈣鈦礦活性組分包括鑭系金屬以及過渡金屬錳和貴金屬鉑的固溶物;

所述的去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑由以下方法制備得到：

（1）稱取過渡金屬錳的前驅體和貴金屬鉑的前驅體溶于水中，加入金屬離子絡合劑攪拌成膠后烘干，然后置于馬弗爐中焙燒得到過渡金屬錳和貴金屬鉑的固溶物；

（2）稱取鑭系金屬的前驅體溶于水中，加入步驟（1）中得到的過渡金屬錳和貴金屬鉑的固溶物攪拌形成混合溶液，再加入金屬離子絡合劑，加熱攪拌成膠，老化后烘干發泡，然后壓片即得鈣鈦礦活性組分；

（3）將步驟（2）中得到的鈣鈦礦活性組分溶于酸溶液中，超聲攪拌后烘干，放入馬弗爐中焙燒，即得酸化鈣鈦礦活性組分；

（4）稱取鈦基納米管加入水中，加入步驟（3）中制備的酸化鈣鈦礦活性組分，攪拌均勻后烘干，放入馬弗爐中焙燒然后研磨至粉末即得目標產物。

2.根據權利要求1所述的去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑，其特征在于：

所述的去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑的化學式中，A為鑭、鈰、鈥、釤或鐠中的一種；C^-為SO₄^-、Cl^-、C₂O₄^2-、NO₃^-中的一種。

3.根據權利要求1所述的去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑，其特征在于：

所述的催化劑中，酸化鈣鈦礦活性組分占催化劑總質量的14%~51%。

4.根據權利要求1所述的去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑，其特征在于：

步驟（1）中所述的貴金屬鉑的前驅體為氯鉑酸、硝酸鉑、四氯化鉑中的一種；所述的過渡金屬錳的前驅體為硝酸錳、硫酸錳、氯化錳中的一種；

步驟（1）中所述的過渡金屬錳的前驅體和貴金屬鉑的前驅體的用量滿足鉑元素的摩爾數是鉑元素和錳元素的摩爾數之和的y倍，其中y=0.1~0.9；

步驟（1）中所述的金屬離子絡合劑為0.5~1 mol/L的檸檬酸水溶液，其用量滿足每0.01mol錳元素和鉑元素的摩爾數之和對應加入10~30 mL的金屬離子絡合劑；

步驟（1）中所述的水的用量滿足所加入的過渡金屬錳的前驅體和貴金屬鉑的前驅體被水完全溶解；

步驟（1）中所述的攪拌成膠指在40~80 ℃攪拌成膠；步驟（1）中所述的烘干指在50~130℃烘干；

步驟（1）中所述的焙燒指在370~450 ℃焙燒1小時。

5.根據權利要求1所述的去除低溫高硫尾氣中NOx和VOCs的催化劑，其特征在于：

步驟（2）中所述的鑭系金屬的前驅體為硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸鈥、硝酸釤、硝酸鐠中的一種；

步驟（2）中所述的水的用量滿足所加入的鑭系金屬的前驅體被水完全溶解；

步驟（2）中所述的鑭系金屬的前驅體和過渡金屬錳和貴金屬鉑的固溶物的用量滿足鑭系金屬的摩爾數與過渡金屬錳元素和貴金屬鉑元素的摩爾數之和的比值為x，x=0.2~4；

步驟（2）中所述的金屬離子絡合劑為0.5~1 mol/L的檸檬酸水溶液，其用量滿足每1 g鈣鈦礦活性組分對應加入1~10 mL的金屬離子絡合劑；

步驟（2）中所述的加熱攪拌成膠使指在40~80 ℃加熱攪拌成膠；

步驟（2）中所述的老化的時間為6~36小時；

步驟（2）中所述的烘干指在50~130 ℃烘干；

步驟（2）中所述的壓片采用的壓力為0.25~0.40 MPa。