[發(fā)明專(zhuān)利]一種抗低硫型低溫碳基脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011488751.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112403488A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧平;潘磊;黃震;宋濤;徐貴玲;陳丹丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/889
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 王姍

一種抗低硫型低溫碳基脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域。將椰殼活性炭預(yù)處理，得到樣品AC；將樣品AC在硝酸溶液中浸漬后烘干，得到樣品HAC；采用等體積浸漬法，將前驅(qū)體Mn(NO₃)₂溶液和Fe(NO₃)₃·9H₂O粉末，配制成含有Mn/Fe前驅(qū)體混合溶液，再取HAC放入溶液，磁力攪拌后烘干，得到樣品IAC；將處理后樣品IAC進(jìn)行中低溫分段煅燒，最終得到抗低硫型低溫碳基脫硝催化劑樣品。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、制備成本和能耗低、環(huán)境友好，制得的催化劑具有碳基載體比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)好、含氧官能團(tuán)豐富以及Mn/Fe活性組分NOx還原性能優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合碳基催化劑低溫高效煙氣脫硝性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗低硫型低溫碳基脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

NO_x是主要的大氣污染物，是化學(xué)煙霧、酸雨、臭氧層破壞的重要前驅(qū)體，也是引起人體呼吸道問(wèn)題、進(jìn)而危害人類(lèi)健康的主要污染源之一。近年來(lái)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃煤發(fā)電行業(yè)以及鋼鐵冶金和建材等非電行業(yè)提出了更為嚴(yán)格的NO_x排放限值，即要求排放煙氣中的NO_x濃度不大于50 mg/m³，因此，控制NO_x排放是當(dāng)前大氣污染治理的重要內(nèi)容。

目前，國(guó)內(nèi)外控制燃燒煙氣NO_x排放的主流技術(shù)為SCR脫硝工藝，該技術(shù)采用V₂O₅/TiO₂、V₂O₅-WO₃/TiO₂等催化劑，在溫度窗口為300-400℃，通過(guò)氨基還原劑（氨氣、氨水等）將煙氣中的NO_x還原為N₂。該工藝存在反應(yīng)溫度高、溫度窗口窄、催化劑易堵塞中毒等問(wèn)題。為降低煙氣中粉塵和SO₂對(duì)SCR催化劑的影響，可采用低灰布置方式，即將SCR反應(yīng)器布置在煙氣凈化裝置（除塵、脫硫）之后，但此時(shí)的煙氣溫度較低，單純除塵后的煙氣溫度僅為140 ℃左右，除塵和脫硫之后的煙氣溫度則更低。在此溫度條件下，傳統(tǒng)釩鈦類(lèi)催化劑脫硝效率很低，需要對(duì)煙氣進(jìn)行加熱處理以提高SCR脫硝效率。這不僅使得脫硝工藝更為復(fù)雜，而且也需要消耗較多能源，因此，研發(fā)低溫脫硝催化劑受到了研究者的廣泛關(guān)注。

CN 101879452B公開(kāi)了一種錳基低溫脫硝催化劑及其制備方法，先將硝酸錳、硝酸鐵、四氯化錫和硝酸鈰常溫溶解于水中，攪拌形成透明溶液，然后加入碳酸銨溶液，加熱攪拌得到漿液，通過(guò)超聲浸漬和真空抽濾后，得到濾餅；再用去離子水清洗，并將濾餅干燥、焙燒后，最終得到錳基脫硝催化劑MnFeSnCeO_x。該催化劑能夠在80-250℃低溫條件下獲得較高的脫硝效率（71%-100%），但是制備該催化劑需要耗費(fèi)大量的普通金屬和稀土金屬，制備成本較高。CN 109999891A公開(kāi)了一種低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法，它是以MCM-41為載體，以鍶、鋯、鋁為摻雜改性組分，以錳為活性組分，通過(guò)等體積浸漬法制備的介孔有序結(jié)構(gòu)催化劑，其中Mn/Al-MCM-41在180-400℃下NO_x脫除效率達(dá)60%以上，而在200-400 ℃的NO_x脫除效率達(dá)100%，但其所采用MCM-41介孔材料的制備工藝較為復(fù)雜，因而催化劑成本較高。