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CN106238057A - 一种低温scr催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种低温scr催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低温SCR催化剂及其制备方法，将硝酸锰和其他硝酸盐溶于100 mL去离子水中，加入活性氧化铝粉末，然后缓慢滴加浓氨水，调节pH至到10‑11，继续搅拌2~6h后抽滤，50~100℃烘箱烘干，然后在200~500℃马弗炉中焙烧2~8h；该催化剂是以活性氧化铝或堇青石粉末为载体，活性组分是氧化锰或者其复合氧化物。活性组分在催化剂中的质量百分比为5%‑15%，其余为载体。该催化剂属于环境友好型催化剂，催化剂活性窗口为125~200℃范围内脱硝率达到80%以上，且具有较长的使用寿命。

Description

一种低温SCR催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种低温SCR催化剂及其制备方法，属于工业脱硝技术领域。
背景技术
氮氧化物是人类活动排放到大气环境中的常见污染物，其中所占比例最大的是NO和NO2。大气中高浓度的NOx对人的呼吸系统有强烈的刺激作用，容易引起支气管炎、肺气肿甚至癌症。同时，氮氧化物能够产生环境污染，排入到大气后与氧、水反应后形成酸雨、酸雾，与碳氢化合物形成光化学烟雾。
以氨等作为还原气体的SCR催化技术能够有效的解决工业排放的氮氧化物气体。按照催化剂适用的烟气温度条件分类，可将SCR催化剂分为高温、中温，低温三种不同的SCR催化剂。高温SCR一般指的是催化剂的适用温度在450~600℃及以上，中温SCR是指催化剂的适用温度在300~450℃，而低温SCR催化剂是指催化剂的适用温度在120~300℃或更低温度。各催化剂都具有自己的优点及缺点，需根据实际工况来选择。
低温SCR催化剂在国内外的研究和应用中，技术相对不成熟一些，脱硝效率较低，应用较少。低温SCR装置一般放置在脱硫和除尘装置后，SO2浓度和粉尘浓度较低，有利于提高催化剂的使用寿命，但是对于现有的催化剂在相对较低温下的脱硝性能不够理想，因此限制了低温SCR催化剂的推广和应用。本发明通过将氧化锰和其他氧化物，复合负载到载体上，提高了催化剂的低温脱硝性能，为实际应用打下基础。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种操作简单、脱硝效率高、反应温度低的SCR催化剂及其制备方法。
一种低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于， 所述的低温SCR催化剂采用沉淀法制备，包括以下步骤：
将硝酸锰和其他硝酸盐溶于100 mL去离子水中，加入活性氧化铝粉末，然后缓慢滴加浓氨水，调节pH至到10-11，继续搅拌2~6h后抽滤，50~100℃烘箱烘干，然后在200~500℃马弗炉中焙烧2~8h；
所述的其他硝酸盐为硝酸钴、硝酸铁的一种或两种，硝酸锰与其他硝酸盐摩尔比为5:1~1:1。
一种低温SCR催化剂，其特征在于，根据上述方法制备得到；该催化剂的活性组分为氧化锰或其复合氧化物，载体为活性氧化铝粉末或堇青石粉末；所述活性组分在催化剂中的质量百分比为5%-15%，其余为载体。
一种低温SCR催化剂在低温SCR脱硝反应的应用。
上述技术方法将硝酸钴、硝酸铁和硝酸锰一起负载到载体表面，提高了催化剂的脱硝效率，有益效果显著，并且该催化剂成本低廉，环保无危害，生产工艺简单快捷，实用性好。
具体实施方式
以下实例用于更详细的说明本发明，但本发明并不限于此。
对比例：
将0.90g Mn(NO3)2溶于100 mL去离子水中，加入5g 活性氧化铝粉末，然后缓慢滴加浓氨水，调节pH至到10-11，继续搅拌2h后抽滤，100℃烘箱烘干，然后在400℃马弗炉中焙烧4h。
对上述制备的催化剂进行NH3-SCR脱硝性能测试：空速300000 mL/(g·h)，模拟烟气成分：200ppm NO、200ppm NH3、5% O2、平衡气为N2。使用二氧化碳分析仪（Thermo，Model42i）进行产物分析，测试结果见表1。
对比例2：
将0.90g Mn(NO3)2溶于100 mL去离子水中，加入5g 堇青石粉末，然后缓慢滴加浓氨水，调节pH至到10-11，继续搅拌2h后抽滤，100℃烘箱烘干，然后在400℃马弗炉中焙烧4h。
催化剂评价方法同对比例1,。测试结果见表1。
实施例1：
将0.90g Mn(NO3)2和0.73g Co(NO3)2溶于100 mL去离子水中，加入5g 活性氧化铝粉末，然后缓慢滴加浓氨水，调节pH至到10-11，继续搅拌2h后抽滤，100℃烘箱烘干，然后在400℃马弗炉中焙烧4h。
催化剂评价方法同对比例。测试结果见表1。
实施例2：
将实施例1中0.73g Co(NO3)2改成1.01g Fe (NO3)3，其余制备方法同实施例1。催化剂评价方法同对比例。测试结果见表1。
实施例3：
将实施例1中5g活性氧化铝粉末改成5g堇青石粉末，其余制备方法同对比例。催化剂评价方法同对比例。测试结果见表1。
实施例4：
将实施例2中5g活性氧化铝粉末改成5g堇青石粉末，其余制备方法同对比例。催化剂评价方法同对比例。测试结果见表1。
表1 催化剂脱硝率数据
.

Claims (3)

1.一种低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于， 所述的低温SCR催化剂采用沉淀法制备，包括以下步骤：
将硝酸锰和其他硝酸盐溶于100 mL去离子水中，加入活性氧化铝粉末，然后缓慢滴加浓氨水，调节pH至到10-11，继续搅拌2～6h后抽滤，50～100℃烘箱烘干，然后在200～500℃马弗炉中焙烧2～8h；
所述的其他硝酸盐为硝酸钴、硝酸铁的一种或两种，硝酸锰与其他硝酸盐摩尔比为5:1～1:1。
2.一种低温SCR催化剂，其特征在于，根据权利要求1所述方法制备得到；该催化剂的活性组分为氧化锰或其复合氧化物，载体为活性氧化铝粉末或堇青石粉末；所述活性组分在催化剂中的质量百分比为5%-15%，其余为载体。
3.根据权利要求2所述一种低温SCR催化剂在低温SCR脱硝反应的应用。
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