專利名稱：一種用于煙氣脫氮的堇青石蜂窩陶瓷催化劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明屬于一種脫除煙氣NOx的催化劑的制備及其應(yīng)用，具體地說涉及一種低成本、高活性的用于煙氣脫氮的堇青石蜂窩陶瓷催化劑的制備及其應(yīng)用。
Catalysis Today，1998，2369-531報(bào)道，對于煙氣NOx的脫除，以NH3為還原劑的選擇性催化還原(SCR)技術(shù)由于脫氮效率高，可避免二次污染而得到廣泛應(yīng)用。用于SCR技術(shù)的催化劑按形狀可分為顆粒狀和蜂窩狀，蜂窩狀催化劑具有幾何面積大、床層阻力小、可以克服煙氣粉塵影響等優(yōu)點(diǎn)，對其研究比較活躍。目前，商用蜂窩狀脫氮催化劑主要是以TiO2為主載體，負(fù)載活性組分V2O5，如硅酸鹽學(xué)報(bào)，1994，22(5)458-469報(bào)道的V2O5/TiO2和V2O5/TiO2-SiO2催化劑；Catalysis Today，1990，7157-165和Catalysis Today，2000，56431-441報(bào)道的V2O5-WO3/TiO2。但據(jù)Ind.Eng.Chem.Res.1991，30 969-978報(bào)道，只有銳鈦礦形式的TiO2才適宜作脫氮催化劑的載體，銳鈦礦TiO2難以制備，且物理性能較弱。同時TiO2價(jià)格較高，以TiO2為載體制備的催化劑很難在國內(nèi)推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的脫氮催化劑以堇青石蜂窩陶瓷為第一載體，活性氧化鋁膜為第二載體，負(fù)載活性組分CuO，其中活性氧化鋁含量為3-5.3wt.％，CuO的擔(dān)載量為1.25-15wt.％。
本發(fā)明催化劑的具體制備方法如下1.載體堇青石蜂窩陶瓷的涂膜(1)將硝酸鋁加入蒸餾水中，全部溶解后加入脲，其中脲∶蒸餾水的質(zhì)量比為0.3～0.5，硝酸鋁∶蒸餾水的質(zhì)量比為0.6～0.8，得到涂膜液；(2)堇青石蜂窩陶瓷浸泡于涂膜液中，放置6～10h后取出，吹掉孔內(nèi)多余膠液，于80～110℃下干燥8～12h，然后于400～500℃煅燒6～10h，得到一次涂膜陶瓷載體；(3)重復(fù)步驟(2)可得到兩次涂膜陶瓷載體；2.涂膜堇青石蜂窩陶瓷負(fù)載活性組分CuO按負(fù)載1.25-15wt.％的CuO活性組分，配制Cu(NO3)2溶液，將經(jīng)涂膜后的堇青石蜂窩陶瓷浸泡于Cu(NO3)2溶液中，放置10～18h后取出，于50～110℃下干燥8～12h，然后于400～500℃煅燒6～10h，得到催化劑。
所制備的催化劑在以下條件下進(jìn)行脫氮應(yīng)用采用固定床反應(yīng)器，常壓操作；操作溫度為350～450℃；操作空速為1000～5000h-1；本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.以堇青石蜂窩陶瓷為載體制備的煙氣脫氮催化劑，成本低，有利于降低脫氮工藝的操作費(fèi)用，且強(qiáng)度高。2.該催化劑床層阻力小，適用于工業(yè)化應(yīng)用。3.該催化劑可以克服粉塵造成的堵塞現(xiàn)象。4.催化劑有高的脫氮活性，并且有很好的抗水性能和抗SO2毒化性能。
權(quán)利要求
1.一種用于煙氣脫氮的堇青石蜂窩陶瓷催化劑，其特征在于使用堇青石蜂窩陶瓷為第一載體，活性氧化鋁膜為第二載體，CuO為活性組分，其中活性氧化鋁含量為3-5.3％，CuO擔(dān)載量為1.25-15wt.％。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于煙氣脫氮的堇青石蜂窩陶瓷催化劑的制備方法，其特征在于制備過程包括如下步驟(1)載體堇青石蜂窩陶瓷的涂膜(a)將硝酸鋁加入蒸餾水中，全部溶解后加入脲，其中脲∶蒸餾水的質(zhì)量比為0.3～0.5，硝酸鋁∶蒸餾水的質(zhì)量比為0.6～0.8，得到涂膜液；(b)堇青石蜂窩陶瓷浸泡于涂膜液中，放置6～10h后取出，吹掉孔內(nèi)多余膠液，于80～110℃下干燥8～12h，然后于400～500℃煅燒6～10h，得到一次涂膜陶瓷載體；(c)重復(fù)步驟(b)可得到兩次涂膜陶瓷載體；(2)涂膜堇青石蜂窩陶瓷負(fù)載活性組分CuO按負(fù)載1.25-15wt.％的CuO活性組分，配制Cu(NO3)2溶液，將經(jīng)涂膜后的堇青石蜂窩陶瓷浸泡于Cu(NO3)2溶液中，放置10～18h后取出，于50～110℃下干燥8～12h，然后于400～500℃煅燒6～10h，得到催化劑。如權(quán)利要求1所述的一種用于煙氣脫氮的堇青石蜂窩陶瓷催化劑的應(yīng)用，其特征在于采用固定床反應(yīng)器，常壓操作，操作溫度為350～450℃，操作空速為1000～5000h-1。
全文摘要
一種用于煙氣脫氮的堇青石蜂窩陶瓷催化劑是使用堇青石蜂窩陶瓷為第一載體，活性氧化鋁膜為第二載體，CuO為活性組分，其中活性氧化鋁含量為3－5.3％，CuO擔(dān)載量為1.25－15wt.％。采用制備方法是將堇青石蜂窩陶瓷涂活性氧化鋁膜、再負(fù)載CuO制備的脫氮催化劑。本發(fā)明具有成本低，強(qiáng)度高，高的脫氮活性，并且有很好的抗水性能和抗SO
文檔編號B01D53/86GK1401416SQ02130059
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者劉振宇, 劉清雅, 牛宏賢 申請人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所