[发明专利]一种低温脱硝用蜂窝状催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂的制备技术领域，公开一种低温脱硝用蜂窝状催化剂及制备方法。

背景技术

随着我国环境保护意识的不断提高和环境保护法的进一步完善和推行，我们已逐步认识到烟气中NO_X对于大气环境及人类的危害，而NO_X主要来源于燃料的有氧燃烧，其中工业锅炉的空气助燃燃烧便是产生NO_X的源头之一，对于工业锅炉燃烧产生的NO_X的治理，及其治理效率提高等问题亟待解决。我国环境保护法相关条款以及各行业环境保护标准，对工业锅炉燃烧烟气脱硝治理的要求也逐步提高，从工业锅炉及烟气余热利用等角度而言，低温脱硝工艺的技术需求空间巨大，而低温脱硝工艺过程所使用到的催化剂，便是该工艺的核心技术点；目前现有的脱硝催化剂主要成份为活性炭、Cu/Mg/Al、CuO/Al₂O₃等组分，其有效催化反应温度在300℃以上，而在300℃温度以下，催化效率明显下降，无法满足低温脱硝的技术需求；因此，开发新型低温脱硝专用催化剂，是突破低温脱硝工艺技术的关键所在。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种低温脱硝用蜂窝状催化剂及制备方法。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种低温脱硝用蜂窝状催化剂，所述的蜂窝状催化剂的组成及重量百分比为；催化剂初料82.29%~88.64%、表面活性剂3.29%~6.16%、交联剂2.24%~5.08%、增强剂4.28%~6.96%；其中，所述的催化剂初料包括有活化载体和负载；所述的活化载体是由沸石粉经过活化处理后得到；所述的负载由二氧化钛、硝酸铁和硝酸锰三种活性成份组成；所述的负载加入到去离子水和氨水的混合溶液中溶解后与活化处理后的活化载体充分搅拌混合、过滤干燥后得到催化剂初料；所述的催化剂初料、表面活性剂、交联剂、增强剂充分混合形成混合物，在上述混合物中加入去离子水形成泥状混合物；所述的泥状混合物经过真空炼泥、在恒温恒湿条件下陈腐、成型、干燥、在隧道窑中煅烧，直至充分干燥，制作成为低温脱硝用蜂窝状催化剂。

所述二氧化钛、硝酸铁、硝酸锰的重量比为5:2.5:1。

所述的去离子水和浓度为25%的氨水按照体积比为1:1配置得到混合溶液。

制备低温脱硝用蜂窝状催化剂的制备方法，其具体步骤如下：

1）载体活化：将作为载体的沸石粉完全浸渍于质量分数为20%的硝酸溶液中，利用80℃的恒温水浴连续加热振荡5h之后过滤出载体；利用硝酸溶液的酸性对沸石粉进行酸洗，来清理沸石粉的表面和孔隙，进一步提高其比表面积，有利于后续活性组分的负载；利用去离子水，对载体进行洗涤，直至洗涤废液pH值在7~7.5之间，此时载体呈中性，随后利用烘箱在110℃的温度下对载体进行烘干处理得到活化载体；

2）催化剂初料的制备：将作为活性组分的二氧化钛、硝酸铁、硝酸锰按照重量份比为5:2.5:1的比例，加入到去离子水和氨水的混合溶液中，使得活性组分完全溶解；然后将溶解有活性组分的混合溶液，常温连续搅拌1h，并将步骤1）中所制备的活化载体，加入到上述溶解有活性组分的混合溶液中，活化载体的加入量与活性组分中硝酸锰的重量相等，常温连续搅拌12h后静置过滤，随后利用烘箱在110℃的温度下对过滤物进行烘干，之后利用气氛炉，在氮气保护状态下，设置温度500℃，对烘干的过滤物连续煅烧6h得到负载活性成分的催化剂初料；

3）催化剂成型；将步骤2）中所制备的催化剂初料与表面活性剂、交联剂、增强剂按照重量百分比为：82.29%~88.64%，3.29%~6.16%，2.24%~5.08%，4.28%~6.96%的比例进行充分混合成为混合物，之后加入去离子水，使上述混合物混合为泥状；此后将泥状混合物经过真空炼泥、在恒温恒湿条件下陈腐、成型、干燥、在隧道窑中煅烧，直至充分干燥，制作成为低温脱硝用蜂窝状催化剂。