[發明專利]一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010168770.2
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111229208B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 喻成龍
• 申請（專利權）人: 江西農業大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 鄧澄宇

1.一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑，其特征在于，在經酸改性的荷葉源生物炭LBC上，負載活性組分MnO_x、助催化劑CeO_x，構成催化劑MnO_x-CeO_x/LBC；所述MnO_x-CeO_x/LBC催化劑中，MnO_x的質量為LBC質量的5-20%，CeO_x的質量為LBC質量的3-10%；所述低溫SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）荷葉的預處理：

以荷葉為原料，將荷葉烘干后用粉碎機進行粉碎，稱取粉碎后的荷葉，使用硝酸溶液對生物質原料進行浸漬處理，控制浸漬過程中酸與原料質量比例后與50 mL去離子水混合，攪拌均勻2h后浸漬過夜；

（2）荷葉生物炭的制備：

將上述浸漬并過濾后的粉末在105 ℃下烘干24 h，后置于管式電阻爐中，在100 mL/min的N₂保護下，升溫，并恒溫活化；活化結束后，繼續通入N₂直至爐管至室溫，得到活性炭初級產品；然后用煮沸的去離子水進行洗滌直至中性，將洗滌后的樣品烘干，得到成品生物炭載體；

（3）活性組分的負載：

采用超聲輔助的浸漬法，稱取錳源和鈰源溶于無水乙醇中，并均勻地滴加到荷葉生物炭中，經超聲波處理并烘干，烘干后的粉末在氮氣氣氛下焙燒，即得到MnO_x-CeO_x/LBC。

2.根據權利要求1所述的一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑，其特征在于，步驟（1）中所述控制浸漬過程中酸與原料質量比為0. 5～5:1。

3.根據權利要求1所述的一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑，其特征在于，步驟（1）中所述攪拌均勻2h后浸漬的時間為8～16 h。

4.根據權利要求1所述的一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述的在100 mL/min的N₂保護下，升溫，升溫速率為1～5 ℃·min^-1；所述恒溫活化，恒溫溫度為400～900℃，時間為1～4 h。

5.根據權利要求1所述的一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述的將洗滌后的樣品烘干，烘干溫度為90～110℃。

6.根據權利要求1所述的一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述超聲波處理時間為15～120 min。

7.根據權利要求1所述的一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述烘干為干燥箱烘干，烘干溫度為100～110℃，烘干時間為6～24 h，述焙燒溫度為300～500℃，升溫速率為1～5℃/min，保溫時間為1～4 h。

8.根據權利要求1所述的一種荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述錳源為乙酸錳，所述的鈰源為硝酸鈰。

9.權利要求1～3任一項所述的荷葉源生物炭負載金屬氧化物的低溫SCR煙氣脫硝催化劑應用于低溫SCR煙氣脫硝系統。