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      一種用于400℃~600℃煙氣蜂窩脫硝催化劑及其制備方法

      文檔序號:9296030閱讀:303來源:國知局
      一種用于400℃~600℃煙氣蜂窩脫硝催化劑及其制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境材料、環(huán)境催化和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種適用于煤層氣發(fā) 電廠等排放的40(TC~60(TC煙氣的蜂窩脫硝催化劑及其制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 氮氧化物的排放已經(jīng)成為環(huán)境污染的主要原因之一,并引發(fā)一系列環(huán)境問題,女口 光化學(xué)煙霧、酸雨、莫氧層破壞和溫室效應(yīng)等。選擇性催化還原是目前去除氮氧化物最有效 的方法之一,其中催化劑的選擇至關(guān)重要。
      [0003]國內(nèi)外許多學(xué)者對催化劑體系進(jìn)行了深入而系統(tǒng)的研究,如饑鐵系、銅儘系等等。 目前,工業(yè)化應(yīng)用的氨選擇性SCR催化劑中,大多是在45(TCW下進(jìn)行脫硝處理的,在45(TC W上的脫硝效果急劇降低,甚至無任何效果。而煤層氣發(fā)電廠等排出的廢氣溫度在50(TC左 右,W往的催化劑的脫硝能力在高溫下被抑制。因此,如何針對高溫NOx廢氣開發(fā)新型催化 劑,無需換熱降溫、并能實現(xiàn)催化劑的高活性、高穩(wěn)定性,決定著煤層氣發(fā)電廠等排放高溫 廢氣的企業(yè)的節(jié)能減排的效果。目前,研究開發(fā)高溫脫硝催化劑是煤層氣發(fā)電廠等企業(yè)的 一項急須解決的難點。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004] 為了克服現(xiàn)有脫硝催化劑在高溫條件下的失活現(xiàn)象,本發(fā)明提供了一種用于高溫 脫硝的蜂窩脫硝催化劑及其制備方法。
      [0005] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用W下技術(shù)方案:
      [0006] 本發(fā)明在W往研究的基礎(chǔ)上,通過加入催化助劑、開發(fā)了具有優(yōu)異的高溫脫硝活 性、抗硫耐水、穩(wěn)定性高、NOx去除性能優(yōu)異的脫硝催化劑。
      [0007] -種用于40(TC~60(TC煙氣的蜂窩脫硝催化劑,包括催化劑涂層和蜂窩陶瓷;其 中,催化劑涂層涂覆在蜂窩陶瓷表面,蜂窩陶瓷充當(dāng)一個載體,其中催化劑涂層的由包括W 下質(zhì)量百分比的漿料組分制成:
      [0008]
      [0009] 所述的催化劑涂層占蜂窩脫硝催化劑總質(zhì)量的8~15%。
      [0010] 所述的沸石選自ZSM-5型分子篩、A型沸石分子篩、X型沸石分子篩或Y型沸石分 子篩等中的一種或一種W上。
      [0011] 所述的催化助劑選自包括鋼酸倭、硝酸飾、氯化亞鐵、鶴酸倭、氯笛酸或硝酸鉛等 中的一種或一種W上。
      [0012] 所述的粘結(jié)劑選自無機(jī)粘結(jié)劑或有機(jī)粘結(jié)劑;
      [0013] 所述的無機(jī)粘結(jié)劑為硝酸鹽,優(yōu)選硝酸飾或硝酸鐵等中的一種或一種W上。
      [0014] 所述的有機(jī)粘結(jié)劑為聚己帰醇。
      [0015] 所述的脫硝催化劑為蜂窩催化劑;可在高溫(40(TC~60(TC)下,脫硝效果保持在 90%W上。
      [0016] 一種上述用于40(TC~60(TC煙氣的蜂窩脫硝催化劑的制備方法,包括W下步驟:
      [0017] (1)按上述配比,將質(zhì)量百分比為15-25%沸石、5-10%Y-氧化鉛、5-10%催化助 劑、5%粘結(jié)劑和50-70%去離子水混合后在攬拌器中充分?jǐn)埌柚辆鶆颍?br>[0018] (2)將步驟(1)得到的混合液移入球磨機(jī)中,充分球磨后得到涂層漿料;
      [0019] (3)將蜂窩陶瓷反復(fù)浸潰在上述涂層漿料中,然后通過高壓空氣吹掃蜂窩陶瓷表 面多余的涂層漿料;
      [0020] (4)將涂覆完畢的蜂窩陶瓷進(jìn)行烘干和賠燒處理,用于40(TC~60(TC煙氣蜂窩脫 硝催化劑。
      [0021] 所述的步驟似的球磨時間為24~72h。
      [0022] 所述的步驟(3)的浸潰時間為5-20min〇
      [0023] 所述的步驟(4)烘干賠燒處理條件為;12(TC下干燥12小時,然后在500~550°C 下賠燒5小時。
      [0024] 本發(fā)明中蜂窩陶瓷的負(fù)載量計算方法為:W= (mi-nO/maXlOO%。
      [0025] 其中,W為蜂窩陶瓷的負(fù)載量(% ),m。為負(fù)載涂層之前的空白蜂窩陶瓷的質(zhì)量 (g),mi為負(fù)載涂層并賠燒之后的蜂窩陶瓷質(zhì)量(g)。
      [0026] 本發(fā)明具有W下有益效果:
      [0027] 本方法制備出的催化劑活性涂層具有負(fù)載量高、涂層涂覆均勻和涂層與蜂窩陶瓷 載體之間的結(jié)合力較強的特點。催化劑在400~60(TC的溫度區(qū)間中,有很高的脫銷活性 (NO轉(zhuǎn)化率90%W上),并且對S化和水蒸氣有很好的耐受性。
      【具體實施方式】
      [0028]W下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
      [0029] 實施例1
      [0030] (1)按質(zhì)量百分比15%沸石、5%Y-氧化鉛、5%催化助劑、5%粘結(jié)劑和70%去 離子水,稱取15gZSM-5型沸石分子篩、5gy-氧化鉛、5g催化助劑(包括鋼酸倭、硝酸飾、 氯化亞鐵、鶴酸倭和氯笛酸,其中按摩爾比Mo:Ce:化:W:Pt= 60:200:80:120:1)、5g粘結(jié)劑 (硝酸鐵)和70g去離子水,在攬拌器中充分?jǐn)埌柚辆鶆颍?br>[0031] (2)將上述混合液移入球磨機(jī)中,進(jìn)行充分球磨后得到涂層漿料,球磨時間24小 時;
      [0032] (3)將蜂窩陶瓷反復(fù)浸潰在上述涂層漿料中,浸潰時間為5分鐘,然后通過高壓空 氣吹掃蜂窩陶瓷表面多余的涂層漿料;
      [003引 (4)將涂覆完畢的蜂窩陶瓷在12(TC下烘干12小時,再在50(TC下賠燒5小時即得 蜂窩催化劑。其中催化劑涂層占催化劑總質(zhì)量的8%。
      [0034] 模擬脫硝測試表明,當(dāng)NO體積濃度為lOOOppm、NH3/NO= 1、氧氣濃度5%、空速 1000化1時,催化劑脫硝活性在40(TC時達(dá)到90%。
      [00對 實施例2
      [0036] (1)按質(zhì)量百分比25%沸石、10%Y-氧化鉛、10%催化助劑、5%粘結(jié)劑和50%去 離子水,稱取25gA型沸石分子篩、lOgy-氧化鉛、lOg催化助劑(包括鋼酸倭、硝酸飾、氯 化亞鐵、鶴酸倭、氯笛酸和硝酸鉛,其中按摩爾比Mo;Ce;化;W;Pt;Pd= 20 ;160 ;120 ;140 : 1 ;l)、5g粘結(jié)劑(硝酸飾)和50g去離子水,在攬拌器中充分?jǐn)埌柚辆鶆颍?br>[0037] (2)將上述混合液移入球磨機(jī)中,進(jìn)行充分球磨后得到涂層漿料,球磨時間36小 時;
      [0038] (3)將蜂窩陶瓷反復(fù)浸潰在上述涂層漿料中,浸潰時間為10分鐘,然后通過高壓 空氣吹掃蜂窩陶瓷表面多余的涂層漿料;
      [0039] (4)將涂覆
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