[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度氧化錳顆粒催化劑及其制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011582140.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112808265A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余劍;楊娟;李長明;許啟成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京赤博環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/34
• 分類號(hào): B01J23/34;B01J35/02;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 江蘇舜點(diǎn)律師事務(wù)所 32319
• 代理人: 洪黎

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度氧化錳顆粒催化劑，其特征在于，按照重量百分比計(jì)，該催化劑包含以下原料組分且各組分含量為：碳酸錳50～70％，粘土10～30％，無機(jī)粘結(jié)劑10～20％，有機(jī)粘結(jié)劑1～5％，以及無機(jī)纖維3～10％。本發(fā)明還公開了一種高強(qiáng)度氧化錳顆粒催化劑的制備工藝，以選擇特殊組成要求的碳酸錳前驅(qū)體，通過與高表面積粘土、無機(jī)粘結(jié)劑、水混合后形成混合物，然后在捏合機(jī)中添加玻璃纖維、有機(jī)粘結(jié)劑通過強(qiáng)力捏合，得到相應(yīng)的碳酸錳泥料。在兩級(jí)真空擠出機(jī)中，通過真空擠出、切斷得到生坯泥料顆粒，烘干焙燒后得到氧化錳催化劑顆粒。本發(fā)明的催化劑具有優(yōu)異的脫硝效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保催化材料和大氣污染治理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高強(qiáng)度氧化錳顆粒催化劑及其制備工藝。

背景技術(shù)

氮氧化物(NO_x)是霧霾、酸雨等污染物的成因之一，汞則會(huì)對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)造成破壞，嚴(yán)重危害人類健康和生態(tài)環(huán)境。燃煤電廠和水泥廠作為NO_x的兩個(gè)最大固定排放源，還會(huì)產(chǎn)生微量零價(jià)汞，成為大氣污染治理的重點(diǎn)行業(yè)。隨著污染物的超低排放勢(shì)在必行，其中氮氧化物排放限值不得高于150mg/m³，汞及其化合物含量不得高于0.05mg/m³。目前燃煤電廠和水泥廠等工業(yè)排放的煙氣污染物成分復(fù)雜，不僅加大了凈化工作的難度，還會(huì)因分段獨(dú)立處理NOx和汞造成工業(yè)成本的大幅增加，因此污染物的同時(shí)脫除以實(shí)現(xiàn)功能集成化，是今后煙氣治理的主流發(fā)展方向。

針對(duì)煙氣脫硝，選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)效率高、穩(wěn)定性好，成為國內(nèi)外工業(yè)應(yīng)用研究的主流技術(shù)和發(fā)展方向，SCR技術(shù)核心為脫硝催化劑。普通脫硝催化劑同時(shí)脫硝脫汞時(shí)需要在煙氣中額外噴入氯化氫，出現(xiàn)氯化氫與氨氣競(jìng)爭(zhēng)吸附的問題。因此研發(fā)能夠同時(shí)脫硝脫汞的低溫催化劑是具有現(xiàn)實(shí)意義和理論需求的重要方向。

以氧化錳為活性組分的低溫脫硝催化劑，具有較多的研究報(bào)道。如CN202010902971.0 中公開了一種二氧化鈦納米陣列低溫脫硝脫汞催化劑及制備方法，以氧化錳和氧化鈰為活性組分，氧化鋇為助催化劑，TiO₂為載體在低溫110℃條件下脫硝效率大于95％，脫汞率大于90％。CN202010675350.3發(fā)明一種低溫稀土基抗硫耐水脫硝催化劑及其制備方法，將活性組分氧化鋁-氧化鈰-二氧化錳復(fù)合氧化物在多孔陶瓷載體及蜂窩載體上涂敷稀土基催化劑層，使之具備低溫脫硝性能。CN202010084845.9發(fā)明了一種三葉草脫硝催化劑及其制備方法，以TiO₂-Al₂O₃為載體，以氧化鐵和氧化錳為活性組分的無毒催化劑。但上述的專利均只報(bào)道了以氧化錳為活性組分摻雜系列的催化劑，并沒有涉及到抗高濕高強(qiáng)度氧化錳催化劑。

而已有的文獻(xiàn)中提到的摻雜型氧化錳催化劑，在低溫?zé)煔饷撓踹^程中，在有SO₂煙氣環(huán)境中不可避免生產(chǎn)硫酸錳及SO₂在活性位的吸附，導(dǎo)致催化劑失活。催化劑失活難以采用熱再生的方式進(jìn)行，必須通過液相洗滌的方式進(jìn)行再生，而洗滌過程容易造成催化劑強(qiáng)度破壞與活性組分的流失，以氧化錳為主組成的高強(qiáng)度催化劑成為發(fā)展的需要。且鑒于錳基催化劑的易失活特性，應(yīng)用間歇移動(dòng)床反應(yīng)器能夠確保脫硝過程的穩(wěn)定性，對(duì)顆粒氧化錳催化劑的強(qiáng)度也提出了新的要求。因此，已有的專利中并未就高強(qiáng)度氧化錳催化劑的進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)道。

為解決低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)難題，特別是針對(duì)高濕度、含SO₂煙氣環(huán)境，存在催化劑低溫中毒失效問題，開發(fā)能夠應(yīng)用于移動(dòng)床、流化床等連續(xù)反應(yīng)器中的高強(qiáng)度低溫錳基催化劑具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種高強(qiáng)度氧化錳顆粒催化劑及其制備工藝。應(yīng)用于低溫?zé)煔獾拿撓踹^程，具有優(yōu)異的脫硝效率。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：