[發明專利]一種環境友好型協同脫除二噁英和單質汞的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910322727.4
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110026205B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 楊波;彭奧會;王心周;黃瓊;蔡煒
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/64;B01D53/70
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

本發明公開了一種環境友好型協同脫除二噁英和單質汞的催化劑及其制備方法，由載體、活性組分和催化助劑組成；所述載體為Mg₂TiO₅?TiO₂?SiO₂復合功能陶瓷MTS，活性組分為Sn?Ti?Nb?O_x復合氧化物，催化助劑為Mn?Ni?Fe?Cu?O_x復合金屬氧化物。本發明提供的催化劑成分環境友好，使用不會造成二次污染，且制備工藝簡單，可實現協同脫除垃圾焚燒尾氣中的二噁英與Hg⁰，在150?350℃范圍內協同脫除二噁英與Hg⁰的效率達90％以上，可省去混合煙氣處理所需的復雜設備所占的空間和資金投入，有效降低企業處理煙氣的成本，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于環保催化材料和大氣污染治理技術領域，涉及脫除二噁英和單質汞的催化劑，具體涉及一種環境友好型協同脫除二噁英和單質汞的催化劑及其制備方法。

背景技術

目前，“垃圾圍城”的現象日益嚴重。在城市垃圾的處置過程中，垃圾焚燒技術在實現 廢棄物的減量化、無害化和資源化方面具有優勢，因而得到了廣泛的應用。然而，焚燒過程 中產生的大量二次污染，包括二噁英、氮氧化物(NO_x)、粉塵、重金屬Hg等，成為焚燒技術發展和應用的瓶頸。其中二噁英具有強烈的致癌性、致畸性、致突變性；單質汞(Hg⁰)易揮發，且難溶入水，是大氣環境中相對比較穩定的形態，在大氣中的平均停留時間長達半年至兩年，可以在大氣中被長距離地輸運而形成大范圍污染，進入人體后會引起肝臟和腎臟損 害甚至衰竭等各種嚴重后果。因而，如何有效的控制焚燒過程中產生的二噁英與Hg⁰，一直 是環保領域研究的焦點。

傳統的二噁英與Hg⁰脫除技術，只能對某種污染物進行單向的濾除，導致對混合煙氣進行處理時，所需的設備結構復雜且增加成本。而協同脫除二噁英、單質汞的催化劑可以實現同時脫除二噁英與Hg⁰，降低企業處理煙氣的成本，應用前景廣闊。但是目前國內關于協同脫除二噁英及單質汞的催化劑專利較少，已報道的幾類協同脫除二噁英及NO_x的催化劑（專利CN107952449A、CN105148948A、CN106732544A），其活性組分均包含釩氧化物，使用過程中不可避免的會造成二次污染。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種環境友好型協同脫除二噁英和單質汞的催化劑及其制備方法。

本發明上述目的通過如下技術方案實現：

一種環境友好型協同脫除二噁英和單質汞的催化劑，由載體、活性組分和催化助劑組成；所述載體為Mg₂TiO₅-TiO₂-SiO₂復合功能陶瓷MTS，活性組分為Sn-Ti-Nb-O_x復合氧化物，催化助劑為Mn-Ni-Fe-Cu-O_x復合金屬氧化物。

進一步地，以載體質量為基準，所述活性組分負載的質量百分含量為5-20%，催化助劑負載的質量百分含量為1-5%，即活性組分負載占載體的質量百分含量為5-20%，催化助劑負載占載體的質量百分含量為1-5%。

進一步地，所述載體中Ti/Mg/Si元素摩爾比為4：1：1；活性組分中Sn/Ti/Nb元素摩爾比為1：（0.1-1）：（0.1-1）；催化助劑中Mn/Ni/Fe/Cu元素摩爾比為1：（0.1-1）：（0-0.5）：（0-0.5）。

一種上述任一所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）載體的制備