[发明专利]负载型锰基低温脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别是涉及一种负载型锰基低温脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是主要的大气污染物之一，是导致酸雨、二次细颗粒物等问题的前体物。鉴于NO_x对生态环境存在的危害，控制NO_x的生成和排放是十分重要的问题。目前，控制NO_x排放的技术主要指低NO_x燃烧技术和烟气NO_x脱除技术，而在NO_x脱除技术中，选择性催化还原(SCR)是国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，脱硝率可达到90％。

目前，制备锰基(MnO_x/TiO₂)脱硝催化剂的方法主要有浸渍法、共沉淀法及水热法，这些方法很难保证多组分催化剂在载体上的均匀混合，在后处理的过程中催化剂活性组分并不能完全负载于载体上，因此导致催化剂的活性不能更好的发挥作用。现有技术提出一种锰系负载型低温脱硝催化剂，该催化剂以钛的氧化物为载体，以锰的氧化物为活性成分，以钨的氧化物为助催化剂，通过浸渍法制备而成。该催化剂的活性组分在载体上的分散性较差，导致其催化活性较差。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的负载型锰基低温脱硝催化剂及其制备方法，所要解决的技术问题是使其能够提高催化活性，扩大低温活性温度范围，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种负载型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：具体包含以下步骤：

1)将铈盐或铁盐或钴盐和锰盐溶于水中形成金属盐溶液，将非离子表面活性剂、助表面活性剂和有机溶剂加入到金属盐溶液中，搅拌至澄清，得到微乳液；所述的水、非离子表面活性剂、助表面活性剂和有机溶剂的摩尔比例为1：0.03～0.6：0.1～1.2：1～5；

2)将钛溶胶加入到所述的微乳液中，搅拌，然后用pH调节剂调节其 pH值为8～11，加热，得到干凝胶；

3)将所述的干凝胶研磨、煅烧，得到脱硝催化剂。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的负载型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，其中所述的铈盐或铁盐或钴盐和锰盐、钛溶胶的用量以金属元素计的摩尔比为Mn：Ti： R＝0.015～0.1：1：0.001～0.015，R为Ce、Fe、Co元素中的一种。

优选的，前述的负载型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，其中所述的铈盐为硝酸铈、氯化铈、硫酸铈中的至少一种；所述的铁盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的至少一种；所述的钴盐为硫酸钴、氯化钴、硝酸钴中的至少一种；所述的锰盐为硫酸锰、乙酸锰、碳酸锰、硝酸锰中的至少一种；所述的非离子表面活性剂为Triton X-100和/或Span-80；所述的助表面活性剂为正丁醇、正己醇、正辛醇中的一种；所述的有机溶剂为环己烷或正戊烷；所述的钛溶胶的质量分数为10％～30％；步骤1)中所述的金属盐溶液中锰盐的浓度为0.6～1.2mol/L，铈盐或铁盐或钴盐的浓度为0.01～0.3 mol/L。

优选的，前述的负载型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，步骤2)中所述的pH调节剂为氨水。

优选的，前述的负载型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，步骤2)中所述的加热温度为75～100℃，加热时间为4-8h。

优选的，前述的负载型锰基低温脱硝催化剂的制备方法，步骤3)中所述的煅烧温度为400～700℃，煅烧时间为1～6h。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种负载型锰基低温脱硝催化剂，由本发明所述的方法制备而成；其活性组分由铁氧化物、铈氧化物和钴氧化物中的一种和锰氧化物组成；载体为钛氧化物；各氧化物的含量以金属元素计的摩尔比为Mn：Ti： R＝0.015～0.1：1：0.001～0.015，其中，R为Ce、Fe、Co元素中的一种。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。