[發明專利]一種活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑合成方法

在審

• 申請號: 201811094641.2
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109174106A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 王林;伍剛;張亞夫;高景輝;王紅雨;孟穎琪
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑合成方法，包括以下步驟：1)稱取硝酸鐵及硝酸鈰，再將硝酸鐵及硝酸鈰溶解于蒸餾水中，然后再進行攪拌，得混合溶液A；2)稱取納米級二氧化鈦，再將納米級二氧化鈦加入到步驟1)得到的混合溶液A中，攪拌均勻，得混合溶液B；3)向步驟2)得到的混合溶液B中加入活性炭粉末，攪拌均勻后進行蒸發，得糊狀混合物；4)將步驟3)得到的糊狀混合物進行風干，再依次進行焙燒及破碎，然后選取粒徑為230μm?300μm的顆粒，得活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑，該方法合成的鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑吸附能力強，無毒無害，且成本較低。

技術領域

本發明涉及一種催化劑合成方法，具體涉及一種活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑合成方法。

背景技術

燃煤電廠排放的煙氣中含有大量的氮氧化物(NOx)，若不進行凈化處理，將對大氣環境造成嚴重污染。目前電站鍋爐大多采用選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝技術，將煙氣中的NOx轉化為無毒無害的N₂。上述方法中廣泛使用了五氧化二釩(V₂O₅)作為脫硝反應的催化劑。釩系催化劑雖然具有較好的催化性能，但主要成分V₂O₅具有較強的生物毒性，人在催化劑的生產、安裝、使用過程中存在較大的健康風險。此外，釩系催化劑原料價格高昂，使用壽命較短，廢棄失效的催化劑屬于危廢品，將會再次對環境造成污染。因此，探索合成成本低、無毒環保的新型脫硝催化劑對電廠環保事業意義重大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑合成方法，該方法合成的鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑吸附能力強，無毒無害，且成本較低。

為達到上述目的，本發明所述的活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑合成方法包括以下步驟：

1)稱取硝酸鐵及硝酸鈰，再將硝酸鐵及硝酸鈰溶解于蒸餾水中，然后再進行攪拌，得混合溶液A，其中，混合溶液A中硝酸鐵的濃度為3mol/L，混合溶液中硝酸鈰的濃度為9～11mol/L；

2)稱取納米級二氧化鈦，再將納米級二氧化鈦加入到步驟1)得到的混合溶液A中，攪拌均勻，得混合溶液B，其中，混合溶液B中納米級二氧化鈦濃度為0.8～1.2mol/L；

3)向步驟2)得到的混合溶液B中加入活性炭粉末，攪拌均勻后進行蒸發，得糊狀混合物，其中，活性炭粉末與混合溶液A的比例為15～25g：1000mL；

4)將步驟3)得到的糊狀混合物進行風干，再依次進行焙燒及破碎，然后選取粒徑為230μm-300μm的顆粒，得活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑。

步驟1)中的攪拌通過磁力攪拌器攪拌30min。

步驟2)中的攪拌通過磁力攪拌器攪拌5min。

步驟3)中的攪拌通過磁力攪拌器攪拌30min。

步驟3)中蒸發的蒸發溫度為80℃。

風干過程中的溫度為120℃，風干時間為24h。

焙燒過程中的溫度為550℃，焙燒時間為10h。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑合成方法在具體操作時，以活性炭粉末為骨架，將納米級二氧化鈦吸附于活性炭粉末空隙的表面，將鐵鈰等活性成分附著于納米級二氧化鈦表面，然后通過焙燒，使得活性炭粉末轉化成二氧化碳，從而使得制備得到的活性炭骨架鈦基鐵鈰氧化物脫硝催化劑具有豐富的孔隙結構，以增加催化劑與煙氣的接觸面積，促進脫硝催化反應，另外，本發明制備得到的催化劑以CeO₂-Fe₂O₃為活性成分，具有無毒無害、成本低廉及催化脫硝反應效率高的特點。