[發(fā)明專利]具有疏水性的改性低溫SCR活性焦催化劑及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910973622.5 | 申請日： | 2019-10-14 |
| 公開（公告）號： | CN110694638B | 公開（公告）日： | 2022-12-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊成龍;李陽;程廣文;蔡銘 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安熱工研究院有限公司 |
| 主分類號： | B01J23/889 | 分類號： | B01J23/889;B01J23/80;B01J23/34;B01J23/648;B01J23/75;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： | 陳翠蘭 |
| 地址： | 710032 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 疏水 改性 低溫 scr 活性 催化劑 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供一種具有疏水性的改性低溫SCR活性焦催化劑及其制備方法，能夠用于120?180℃的低溫條件下，可廣泛應(yīng)用于電站及工業(yè)燃煤鍋爐煙氣脫硝，解決催化劑易受水蒸氣影響和脫除效率不高的問題。本發(fā)明將疏水性納米二氧化硅加入活性金屬的可溶性鹽混合水溶液中，采用溶液沉淀法反應(yīng)過濾后得到濾料，將濾料在100～200℃下干燥5?8h，并在400～500℃煅燒2?3h，制備出負載活性金屬氧化物的納米二氧化硅；然后將半焦顆粒、負載活性金屬氧化物的納米二氧化硅、粘結(jié)劑和水按照(50～80):(5～30)：(10～30):(5～15)的質(zhì)量比混合壓制顆粒焦，再經(jīng)過活化得到具有疏水性的改性低溫SCR活性焦催化劑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及大氣污染物凈化領(lǐng)域，具體為具有疏水性的改性低溫SCR活性焦催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
目前，選擇性催化還原法(SCR)是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的脫硝技術(shù)，其基本原理是：NH3+NO+O2→N2+H2O。SCR脫硝技術(shù)中催化劑是核心，目前商業(yè)應(yīng)用的是V2O5-WO3/TiO2系催化劑，工作溫度范圍在300℃～400℃之間，脫硝效率接近90％。但這類催化劑工作溫度較高，需要布置在脫硫和除塵之前，煙氣中的顆粒物、二氧化硫和堿金屬等物質(zhì)易造成催化劑堵塞、中毒及失活問題，嚴重影響脫硝性能。而對于非電領(lǐng)域的鋼鐵焦化等行業(yè)來說，由于其負荷不穩(wěn)定導致排煙溫度波動較大，煙氣成分復雜易導致催化劑中毒等問題不適用于現(xiàn)有的SCR脫硝工藝。低溫SCR脫硝催化劑可以放置在除塵和脫硫之后，減少了堵塞和中毒的影響，延長催化劑的壽命，降低應(yīng)用成本。
活性焦獨特的吸附和催化性能受到更為廣泛的關(guān)注，其具有比表面大、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、表面官能團豐富、化學性質(zhì)穩(wěn)定和吸附性能好的優(yōu)點，是一種優(yōu)良的吸附劑與載體。但是低溫下活性焦本身脫硝性能較低，且容易受到煙氣中水蒸氣的影響，因此低溫下如何實現(xiàn)活性焦的高效脫硝是研究的重點和難點；此外，活性焦在流動床運行過程中出現(xiàn)了耐磨性能不強，粉化嚴重的問題，嚴重制約了活性焦在煙氣凈化方面的應(yīng)用。
目前，活性焦的改性處理多采用商業(yè)柱狀活性焦顆粒進行溶液浸漬、煅燒負載活性組分，此方法負載的活性組分易在活性焦表面團聚和阻塞孔道，而通過在活性焦制備初始階段加入的活性組分易出現(xiàn)負載不均勻和催化活性不高的問題，以上兩種方法得到的活性焦催化劑低溫下受煙氣中水蒸氣的影響十分顯著，低溫下脫硝效果較差。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種具有疏水性的改性低溫SCR活性焦催化劑及其制備方法，能夠用于120-180℃的低溫條件下，可廣泛應(yīng)用于電站及工業(yè)燃煤鍋爐煙氣脫硝，解決催化劑易受水蒸氣影響和脫除效率不高的問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
具有疏水性的改性低溫SCR活性焦催化劑，由質(zhì)量比為(50～80):(5～30)：(10～30):(5～15)的半焦顆粒、負載活性金屬氧化物的納米二氧化硅、粘結(jié)劑和水制成。
優(yōu)選的，活性金屬氧化物中的活性金屬為錳Mn、鐵Fe、鈰Ce、釩V、鈷Co、銅Cu、鎳Ni和鋅Zn元素氧化物的一種或幾種。
優(yōu)選的，負載活性金屬氧化物占疏水性的納米二氧化硅質(zhì)量百分比10％～50％。
具有疏水性的改性低溫SCR活性焦催化劑的制備方法，包括如下步驟，
1)將疏水性納米二氧化硅加入活性金屬的可溶性鹽混合水溶液中，采用溶液沉淀法反應(yīng)過濾后得到濾料，將濾料在100～200℃下干燥5-8h，并在400～500℃煅燒2-3h，制備出負載活性金屬氧化物的納米二氧化硅；
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