[发明专利]一种用于NO催化氧化的条形锰基催化剂及其制备方法

说明书

本发明是一种用于NO催化氧化的条形锰基催化剂及其制备方法。所述催化剂是以锰的氧化物作为催化剂的前驱体，以Si/Al＝25的H‑β分子筛或者Si/Al＝36的ZSM‑5分子筛作为催化剂的载体，以分子筛载体的质量为基准，以前驱体中的锰的质量分数在10％‑30％制成，该催化剂的横截直径为2mm‑4mm。本催化剂的制备过程包括催化剂前体的制备和条形锰基催化剂成型；采用湿浸渍法制备催化剂前体，条形锰基催化剂的制备包括捏合、成型、干燥、焙烧四个步骤。本发明的条形锰基催化剂在成型的操作过程中易于捏合，容易挤条，可塑性能好，不易变形，制得的催化剂拥有较高的机械强度，并且还具有良好的催化性能，能很好地满足工业应用的要求。

技术领域

本发明属于低温脱硝催化剂制备技术领域，特别是涉及一种用于NO催化氧化的条形锰基催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物是最主要的大气污染物之一，是导致气候变暖，温室效应的重要原因。随着氮氧化物的排放量日益增多，环境污染问题越来严重，环境污染受到越来越多人的重视。据不完全统计，我国的NO_x排放量占到世界总排放量的10％左右，所以，为了保护环境，NO_x的减排和脱除刻不容缓。目前，用于固定源低温脱硝的方法主要有干法烟气脱硝技术和湿法烟气脱硝技术两类。控制固定源氮氧化物污染最有效、研究最为广泛的是干法烟气脱硝技术中的SCR(选择性催化还原)技术，该技术的核心就是寻找性能优异的催化剂。锰基催化剂因具有丰富的价态变化和氧化形态受到广泛关注，但是锰基催化剂存在着抗硫抗水能力差的问题，催化剂的抗压碎强度不够，难以满足工业生产中的固定床的要求，工业化的应用较难，关于其挤条成型的方法也鲜有报道。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：为解决上述技术存在的问题，提供一种用于NO催化氧化的条形锰基催化剂及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的用于NO催化氧化的条形锰基催化剂，是以锰的氧化物作为催化剂的前驱体，以Si/Al＝25的H-β分子筛或者Si/Al＝36的ZSM-5分子筛作为催化剂的载体，以分子筛载体的质量为基准，以前驱体中的锰的质量分数在10％-30％制成。

该条形锰基催化剂的横截直径为2mm-4mm。

本发明提供的NO催化氧化的条形锰基催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、催化剂前驱体的制备：

将一定量的Mn前驱体溶于水溶液，并将一定质量的分子筛加入到上述溶液，在25℃水浴条件下机械搅拌3h-5h后，70℃-80℃水浴条件下加热蒸发掉多余的水分，并于100℃进行真空干燥12h-24h，然后于马弗炉中400℃-500℃焙烧3h-5h，得到活性的催化剂前驱体；

步骤二、条形锰基催化剂的制备：

将粘合剂、助挤剂、造孔剂、胶溶剂与催化剂前体按照(15-35):(3-5):(1-5):(6-10):100的质量比分别混合，加水捏合，水的质量含量为60％-90％，得到的塑性体于室温下老化4h-12h；再放入挤条机中挤条成型，得到2mm-4mm的条形物，然后将所述条状物于室温下老化12h-24h，再放入100℃-120℃的烘箱中干燥12h-24h，最后将干燥后的条状物在马弗炉中在温度为400℃-500℃的条件下焙烧3h-5h，得到条形的锰基催化剂。

上述方法步骤一中，所述前驱体为硝酸锰或醋酸锰的一种。

上述方法步骤一中，所述的分子筛为Si/Al＝25的H-β分子筛，或者Si/Al＝36的ZSM-5分子筛。

上述方法步骤二所用的催化剂前体是步骤一中制得的活性的催化剂前体，将其研磨至200目后，经压片、破碎、筛分得到40目-60目的催化剂颗粒。