[发明专利]一种双功能催化剂及其制备方法与应用在审
申请号: | 201710712068.6 | 申请日: | 2017-08-18 |
公开(公告)号: | CN107442121A | 公开(公告)日: | 2017-12-08 |
发明(设计)人: | 徐瑞年;周向;朱繁;张宇鑫;张传波 | 申请(专利权)人: | 中冶京诚工程技术有限公司 |
主分类号: | B01J23/745 | 分类号: | B01J23/745;B01J23/755;B01J23/80;B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/58 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司11127 | 代理人: | 吴红林,姚亮 |
地址: | 100176 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 功能 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种双功能催化剂的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)将硅源和铝源溶解在碱性水溶液中得到的溶液A,然后与多金属有机胺络合物的水溶液混合得到悬浊液;
(2)将步骤(1)得到的悬浊液充分分散,然后水热反应,所得反应物随后进行洗涤、干燥、焙烧得到所述双功能催化剂;
其中,所述多金属有机胺络合物是金属无机盐与络合剂有机胺形成的络合物;该金属无机盐包括铜的无机盐、锰的无机盐、镍的无机盐、铁的无机盐、锌的无机盐中的两类以上;
优选地,任一金属元素的无机盐包括硝酸盐、硫酸盐和盐酸盐中的一种或多种;
优选地,所述的有机胺包括三乙烯二胺、四乙烯三胺和四乙烯五胺中的一种或多种;更优选四乙烯五胺;
优选地,所述硅源包括硅氧化物和/或硅酸盐;更优选地,所述硅源包括硅酸钠、硅溶胶、正硅酸乙酯、沉积二氧化硅和气相硅胶中的一种或多种;进一步优选为硅溶胶和/或气相硅胶;
优选地,所用铝源包括三价铝氧化物和/或铝酸盐;更优选地,所用铝源包括偏铝酸钠、氧化铝和氢氧化铝中的一种或多种;
优选地,所述充分分散是将所述悬浊液超声分散1~3h;
优选地,所述水热反应是将充分分散后的悬浊液置于水热反应釜中,密闭于120~160℃下反应48~96h;优选于150℃反应72h;
优选地,所述干燥是在80~100℃下干燥8~10h;
优选地,所述焙烧是将干燥后的产品于500~600℃下焙烧4~8h。
2.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其中,所述金属无机盐为铜的无机盐和锰的无机盐;或铜的无机盐和镍的无机盐;或铜的无机盐和铁的无机盐;或铜的无机盐和锌的无机盐;或铜的无机盐、铁的无机盐和锌的无机盐;或铜的无机盐、锰的无机盐和铁的无机盐。
3.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其中,所述金属无机盐中金属总的摩尔数与所述有机胺的摩尔数之比为0.8~1.5:1。
4.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其中,所述金属无机盐中任意两类金属之间的摩尔比为0.8~1.2:1。
5.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其中,所述多金属有机胺络合物的水溶液中水的的摩尔数为金属总的摩尔数的40~70倍;
优选地,所述多金属有机胺络合物的水溶液是将所述金属无机盐溶解于水中,然后加入所述有机胺,搅拌形成得到的。
6.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其中,步骤(1)中所述碱性水溶液的pH为9.5~12,优选该碱性水溶液为氢氧化钠的水溶液,更优选为pH为11的氢氧化钠的水溶液。
7.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其中,所述溶液A中水的摩尔数为硅源与铝源总摩尔数的80~100倍。
8.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其中,所述硅源与所述铝源的比例以硅和铝的摩尔量计的摩尔比为10:1~10:3。
9.一种双功能催化剂,其是由权利要求1~8中任一项所述的制备方法制备得到的;优选地,该催化剂中以金属单质计金属活性组分总的含量占该双功能催化剂总质量的5~15wt.%,优选5~8wt.%,更优选6wt.%。
10.权利要求8所述的双功能催化剂应用于以NH3为还原剂的进行NH3-SCR反应的脱硝工况;特别在NH3-SCR反应中,针对NH3与NOx的摩尔比大于1的工况,该双功能催化剂同时防止过量NH3逃逸;优选地,脱硝工况的温度为150℃~400℃,优选为200℃~400℃。
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