[發(fā)明專利]一種碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑的制備方法和產(chǎn)品及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010893522.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112023915A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳江;凌楊;楊玲濤;周敏;毛旭;劉維政;湯懿恒;蔡夢(mèng)潔;馬昕霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/28
• 分類號(hào): B01J23/28;B01J35/00;B01J35/10;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/64;B01D53/56
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉峰

本發(fā)明公開(kāi)了一種碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑的制備方法和產(chǎn)品及其應(yīng)用，包括，在燒杯中加入一定量的去離子水、間苯二酚、甲醛和碳酸鈉，磁力攪拌后，水浴加熱，通過(guò)酒精溶劑置換后，進(jìn)行冷凍干燥處理，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，高溫煅燒，將制得的碳?xì)饽z和三氧化鉬組成混合溶液，充分?jǐn)嚢韬螅曊袷帯８稍锖筮M(jìn)行高溫煅燒，即得到碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑。本發(fā)明的碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑，具有優(yōu)異的催化性能，可協(xié)同脫除燃煤煙氣中的氮氧化物和重金屬汞污染物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉬基復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及到一種碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑的制備方法和產(chǎn)品及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

煤炭的燃燒不可避免會(huì)帶來(lái)一些空氣污染，燃煤煙氣中，常伴隨有氮氧化物、硫氧化物、粉塵以及一些痕量元素污染物如砷、硒、汞、鉛等。若不經(jīng)處理直接排放至大氣，將會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，造成酸雨、霧霾等危害。氮氧化物在太陽(yáng)照射下易生成光化學(xué)煙霧，此外其產(chǎn)生的酸雨使農(nóng)作物減產(chǎn)，樹(shù)木枯死，金屬損壞等。

目前電廠常采用選擇性催化還原法，以氨氣為還原劑，在催化劑的作用下對(duì)氮氧化物進(jìn)行選擇性催化還原。燃煤煙氣中的重金屬汞污染，主要含有三種形態(tài)，即單質(zhì)汞、氧化態(tài)汞和顆粒態(tài)汞。其中氧化態(tài)汞易溶于水，可通過(guò)脫硫塔捕獲。顆粒態(tài)汞，可由電廠除塵器捕獲。而單質(zhì)汞，由于其化學(xué)狀態(tài)穩(wěn)定，不溶于水，難以被已有的煙氣處理裝置脫除。將單質(zhì)汞氧化為氧化態(tài)汞，并結(jié)合已有的脫硫塔脫除，成為技術(shù)可行的汞排放控制手段。

為有效脫除燃煤電廠煙氣中的氮氧化物、汞等污染物，開(kāi)發(fā)高效的催化劑成為關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。考慮到實(shí)際運(yùn)行成本、廠用電等因素，在電廠已有的選擇性催化還原設(shè)備中，使用特點(diǎn)的催化劑，選擇性催化還原氮氧化物的同時(shí)熱催化氧化單質(zhì)汞，將氮氧化物和單質(zhì)汞進(jìn)行協(xié)同脫除，成為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案，正日益受到學(xué)者關(guān)注。三氧化鉬是一種重要的過(guò)渡金屬氧化物，常采用于電廠的選擇性催化還原設(shè)備中。研究表明，三氧化鉬對(duì)單質(zhì)汞也具有良好的催化氧化效果，但是其較小的比表面積不利于反應(yīng)物的吸附，限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述和/或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑的制備方法，包括，

將間苯二酚、甲醛和碳酸鈉溶解于去離子水中，制得溶液A；

將溶液A磁力攪拌3～4小時(shí)后，在50℃下水浴加熱20～24小時(shí)，然后在80℃下水浴加熱72～74小時(shí)，得到氣凝膠B；

將氣凝膠B在室溫下自然冷卻后，在酒精中進(jìn)行溶劑置換，每次持續(xù)20～24小時(shí)，溶劑置換后，得到氣凝膠C；

將氣凝膠C進(jìn)行冷凍干燥，得到氣凝膠D；

將氣凝膠D研磨均勻后，在管式爐中碳化：在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將氣凝膠D加熱至900～950℃，維持2～3小時(shí)，然后自然冷卻至室溫，制得碳?xì)饽zE；

將碳?xì)饽zE和三氧化鉬以及加入去離子水混合，攪拌1～2小時(shí)后，將混合物進(jìn)行超聲振蕩2～3小時(shí)，得到溶液F；

將溶液F放入80～85℃的干燥箱，在常壓下干燥18～20小時(shí)，得到混合物G；

將混合物G放入管式爐煅燒：在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將混合物G加熱至680～700℃，維持6～7小時(shí)，自然冷卻至室溫，即得到碳?xì)饽z負(fù)載三氧化鉬催化劑。