[發明專利]一種制備介孔錳鈦低溫脫硝催化劑的方法

在審

• 申請號: 201811350945.0
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109201043A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 陳建軍;楊麗君;李俊華;劉海巖;王猛
• 申請（專利權）人: 清華大學鹽城環境工程技術研發中心
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/94;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明涉及一種制備介孔錳鈦低溫脫硝催化劑的方法，包括以下步驟：量取乙酸置于容器中；將模板劑F127、乙酸錳和鈦酸四丁酯溶于所述乙酸中，充分攪拌形成溶膠；將形成的溶膠轉移至培養皿中并在相對濕度40%?80%的條件下蒸發形成凝膠狀透明膜；將所述凝膠狀透明膜轉移到烘箱中老化，以得到介孔結構雜化體；將所述介孔結構雜化體轉移至馬弗爐中焙燒，形成立方相的晶型結構，制得介孔Mn_xTiO₂催化劑。本發明有效提高了催化劑的脫硝性能和抗硫中毒性能，拓寬了催化劑的活性溫度窗口，具有良好的脫硝效率，在125?350℃的寬溫度范圍內，氮氧化物的凈轉化率達90%以上。

技術領域

本發明涉及一種催化劑，尤其涉及一種制備介孔錳鈦低溫脫硝催化劑的方法。

背景技術

氮氧化物是主要的大氣污染物之一，也是引起我國各地酸雨、霧霾、臭氧破壞等環境問題的重大因素。其排放控制已成為環境催化和大氣控制領域中的研究熱點。氨氣選擇性催化還原( Selective catalytic reduction ,SCR )氮氧化物是目前應用最為廣泛的氮氧化物脫除技術，SCR技術的關鍵是高效穩定的催化劑。目前，工業上應用較為成熟的NH₃-SCR催化劑是V₂O₅/TiO₂或者在V₂O₅/TiO₂基礎上進行改性的催化劑，但目前使用的V-W-Ti系列催化劑，所需反應溫度窗口窄、溫度較高，通常在320-400℃范圍內具有較好的催化性能，而且在煙氣中SO₂和粉塵濃度較高的情況下，會產生不同程度的催化劑失活現象大大縮短催化劑壽命；如果將該SCR工藝安裝在已投用的鍋爐上，就必須對省煤器、除塵器和脫硫裝置進行較大的設備改造，大大增加投資費用。如果為了延長催化劑的壽命而把SCR置于脫硫除塵裝置之后，由于脫硫除塵后煙氣溫度一般都低于433 K，必須對煙氣進行重復加熱，這將大大增加脫硝成本。因此，開發低溫SCR催化劑和工藝十分必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在低溫范圍內具有良好的脫除NOx性能的介孔錳鈦催化劑。本發明為了實現上述目的通過溶膠凝膠法制備了介孔Mn_xTiO₂催化劑，該催化劑具有良好的脫硝效率，在125-350℃的寬溫度范圍內，氮氧化物的凈轉化率達90%以上。

本發明所采取的技術方案為：一種制備介孔錳鈦低溫脫硝催化劑的方法，包括以下步驟

S01 量取乙酸置于容器中；

S02 將模板劑F127（分子式：EO106PO70EO106）、乙酸錳和鈦酸四丁酯溶于所述乙酸中，充分攪拌形成溶膠；

S03 將形成的溶膠轉移至培養皿中并在相對濕度40%-80%的條件下蒸發形成凝膠狀透明膜；

S04 將所述凝膠狀透明膜轉移到烘箱中老化，以得到介孔結構雜化體；

S05 將所述介孔結構雜化體轉移至馬弗爐中焙燒，形成立方相的晶型結構，制得介孔Mn_xTiO₂催化劑。

進一步的，所述介孔Mn_xTiO₂催化劑中0≤x≤1。

進一步的，所述介孔Mn_xTiO₂催化劑中Mn與Ti的摩爾比為0.2~1。

進一步的，所述步驟S03中蒸發溫度為20℃-40℃，是為了讓乙酸緩慢蒸發的同時又不會破壞溶膠中原有的物質結構并形成凝膠。

進一步的，所述步驟S04中老化溫度為50℃-70℃，是為了讓凝膠緩慢老化，形成介孔結構雜化體。