[發明專利]一種中溫疏水臭氧分解催化劑、應用及該應用的制備方法

有效

• 申請號: 201811025934.5
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109012690B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 丁寧;樊孝華;古應華;李濤;李曉雷;董玲
• 申請（專利權）人: 建投邢臺熱電有限責任公司;河北冀研能源科學技術研究院有限公司;河北建投能源投資股份有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56
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本發明公開了一種中溫疏水臭氧分解催化劑、應用及該應用的制備方法，所述催化劑包括以下摩爾比例的組分：活性組分1mol、絡合劑1.5～3mol、分散劑0.2～0.5mol、陽離子表面活性劑0.005～0.015mol、二氧化硅1.5～3mol；所述活性組分主要由錳和銅的氧化物構成。所述催化劑采用噴涂/涂覆工藝負載在填充基體上形成臭氧脫硝尾氣破壞器的催化填充材料。本發明中的催化劑在中溫環境條件下，具有較高的催化分解效率，且分解效率受環境濕度影響較小，抗臭氧濃度波動性好，耐濕性良好；適合應用于煙氣量大、臭氧濃度波動性大、高濕條件下的尾氣處理中。

技術領域

本發明涉及臭氧脫硝尾氣處理技術領域，具體涉及一種臭氧分解催化劑。

背景技術

臭氧是一種強氧化劑，它在水中的氧化還原電位為2.07eV，僅次于氟(2.5eV)，其氧化能力高于氯(1.36eV)和二氧化氯(1.5eV)；與次氯酸類消毒劑不同，臭氧的殺菌能力不受PH值變化和氨的影響，其滅菌、消毒作用幾乎是瞬時發生的，殺菌能力比氯大600-3000倍。

臭氧在脫硝方面的應用具有如下缺陷：1)臭氧脫硝尾氣中臭氧的濃度波動性較大；2)尾氣煙氣成分復雜，其細微顆粒物會磨損催化劑及基體材料，例如常規氣態污染物NO_X、SO₂、SO₃以及汞、砷等重金屬會使催化劑中毒失活；3)尾氣含濕量高、煙氣流量大、低溫腐蝕等等。近年來，隨著臭氧在鍋爐煙氣脫硝的應用逐漸增多，未反應的臭氧往往是經吸收塔后通過煙囪直接排至空氣中，這必然會對環境造成一定的危害，因此有必要對臭氧尾氣進行相關的處理，以達到排放的標準。

目前，國內外對含臭氧尾氣進行處理的方法主要有：活性炭吸附法、熱分解法和催化分解法。其中，活性炭吸附法雖然簡單方便，但是活性炭易失活，需要經常更換或再生，在高濃度時易爆炸；熱分解法主要利用了臭氧在高溫條件下易分解的特性，具有反應快，投資少的優點，但占地大，能耗高；催化分解法可以較好地彌補以上方法的不足，并能滿足分解率高、長期穩定、安全、經濟等要求，是較為理想的方法，但催化劑對高濕環境尤為敏感，在高濕環境下會催化劑的催化效率顯著下降，無法適應臭氧脫硝系統運行的復雜環境。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種高效中溫疏水臭氧分解用的催化劑、應用該催化劑的臭氧脫硝尾氣破壞器的催化填充材料以及該催化填充材料的制備方法，以解決現有臭氧分解催化劑受高濕環境影響較大的問題，為臭氧脫硝系統的臭氧處理提供基礎。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種中溫疏水臭氧分解催化劑，其特征在于，包括以下摩爾比例的組分：

活性組分1mol、絡合劑1.5～3mol、分散劑0.2～0.5mol、陽離子表面活性劑0.005～0.015mol、二氧化硅1.5～3mol；所述活性組分主要由錳和銅的氧化物構成。

上述一種中溫疏水臭氧分解催化劑，所述錳和銅的氧化物分別為硝酸錳和硝酸銅，硝酸錳和硝酸銅的摩爾比為60～90：10～40；所述二氧化硅為多孔疏水二氧化硅，多孔疏水二氧化硅的比表面積為20～200m²/g。

一種中溫疏水臭氧分解催化劑的應用，所述催化劑采用噴涂/涂覆工藝負載在填充基體上形成臭氧脫硝尾氣破壞器的催化填充材料。

上述一種中溫疏水臭氧分解催化劑的應用，所述填充基體為鈦鋼、聚四氟乙烯氟塑料或聚全氟烷氧基樹脂氟塑料中的任意一種。

一種臭氧脫硝尾氣破壞器的催化填充材料的制備方法，具體包括以下步驟：

A.將硝酸錳和硝酸銅溶于去離子水中，充分攪拌后得到硝酸鹽溶液；

B.將絡合劑溶解于去離子水后加入分散劑，攪拌均勻后添加陽離子表面活性劑，得到調節溶液；