[發明專利]一種協同脫除VOCs和NOx的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110210100.7
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN112973785B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 陳晨;曲艷超;劉丁嘉;任翠濤
• 申請（專利權）人: 華電光大（宜昌）環保技術有限公司
• 主分類號: B01J29/89
• 分類號: B01J29/89;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/44
• 代理公司: 無錫市觀知成專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 32591
• 代理人: 任月娜

本發明涉及一種協同脫除VOCs和NOx的催化劑及其制備方法，催化劑為平板狀結構由不銹鋼網底板和涂覆在其表面的催化劑物料組成，催化劑物料中以鈦鋁分子篩為催化劑載體，活性組分為五氧化二釩、三氧化鎢、氧化錳和氧化鐠，催化劑物料中各組分按重量份數計包括1?6份五氧化二釩、3?8份三氧化鎢、5?12份氧化錳、1?5份二氧化鐠和69?90份的鈦鋁分子篩。本發明制備方法簡單，步驟易于操作，制備得到的催化劑壓降低，抗磨損、堵灰效果好，壽命長，適用于含塵復雜有機廢氣的處理。

技術領域

本發明涉及一種協同脫除VOCs和NOx的催化劑及其制備方法，屬于催化劑制備技術領域。

背景技術

揮發性有機污染物(VOCs)廣泛產生于石化、化工、工業涂裝、包裝印刷、油品儲運銷等行業，其具有多重環境效應，是形成臭氧(O₃)和細顆粒物(PM2.5)污染的重要前體物，對環境及人類健康造成了極大的危害。石油化工、涂料、橡膠在生產過程中還會產生大量的氮氧化物(NOx)廢氣，因此如何有效控制NOx和VOCs的排放成為目前環保領域的焦點。

選擇性催化氧化還原(SCR)是燃煤電廠煙氣脫硝使用最廣泛的技術。催化劑是SCR技術的核心，SCR脫硝是在催化劑的作用下，以氨氣等為還原劑，將煙氣中的NOx選擇性地還原為無害的氮氣和水。對于VOCs處理技術催化燃燒法是最高效的處理方法。該法是在催化劑存下在，在較低溫度下實現VOCs的無焰燃燒，生成二氧化碳和水。目前對于煙氣中的NOx和VOCs，需要兩道工序才能完成氮氧化物和VOCs的治理，如何實現兩者的協同治理，是行業內的研發方向。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中對于煙氣中的NOx和VOCs需要兩道工序成本高且耗時長的問題，提供了一種能夠協同脫除VOCs和NO?x的催化劑及其制備方法。

本發明采用如下技術方案：一種協同脫除NOx和VOCs的催化劑，所述催化劑為平板狀結構由不銹鋼網底板和涂覆在其表面的催化劑物料組成，所述催化劑物料中以鈦鋁分子篩為催化劑載體，活性組分為五氧化二釩、三氧化鎢、氧化錳和氧化鐠，催化劑物料中各組分按重量份數計包括1-6份五氧化二釩、3-8份三氧化鎢、5-12份氧化錳、1-5份二氧化鐠和69-90份的鈦鋁分子篩。

進一步的，所述不銹鋼網底板和催化劑物料的質量比為1：0.8-1.0。

進一步的，所述鈦鋁分子篩中鈦和鋁的摩爾比為1：0.5-0.8，所述鈦鋁分子篩為六邊形中空管狀結構，六邊形邊長為50-180nm。

進一步的，所述催化劑的厚度為0.45-0.55mm，所述不銹鋼網板的厚度為0.35-0.40mm。

一種協同脫除NOx和VOCs的催化劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：催化劑載體鈦鋁分子篩的制備：

(1)在攪拌條件下，將四丙基溴化銨和硝酸鋁加入到至去離子水中，所述四丙基溴化銨和硝酸鋁的摩爾比為0.2-0.5:1，攪拌均勻得到鋁溶液；

(2)將鈦酸四丁酯溶于異丙醇溶液中，得到鈦溶液；

(3)在攪拌狀態下將鈦溶液緩慢加入到鋁溶液中，得到混合溶液，混合溶液中鈦和鋁的摩爾比為1：0.5-0.8，將溶液于40-60℃靜置老化4-12h，然后于80-90℃干燥12-24h，得到透明凝膠；

(4)將透明凝膠至于高壓反應釜中晶化后去離子水洗滌干燥，最后經過焙燒得到具有六邊形中空管狀結構的鈦鋁分子篩；

步驟2：催化劑泥料的制備：

(5)將偏釩酸銨、偏鎢酸銨、氯化錳和硝酸鐠依次加入單乙醇胺水溶液中，于40～60℃下攪拌1～4h，將該溶液加入至步驟(4)的鈦鋁分子篩中攪拌均勻；