專(zhuān)利名稱(chēng)：一種氧化氮氧化物催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氮氧化物去除方法，具體地，本發(fā)明涉及一種用于氧化去除氮氧化物的催化劑、其制備方法，及其用途。
背景技術(shù)：
氮氧化物(NOx)是造成大氣污染的主要污染物之一，主要來(lái)源于燃料的燃燒。NOx 可以參與酸雨和光化學(xué)煙霧的形成，對(duì)人體健康及環(huán)境都具有極大的危害。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的環(huán)保及健康意識(shí)逐漸增強(qiáng)，相關(guān)法規(guī)對(duì)NOx的排放要求也越來(lái)越嚴(yán)格。因此，尋求合理有效的NOx的控制技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義及經(jīng)濟(jì)效益。NOx的控制手段主要有燃燒前控制(燃料脫氮技術(shù)等)、燃燒過(guò)程中控制(新型燃燒器設(shè)計(jì)等)及燃燒后控制(即煙氣脫硝技術(shù))。燃燒后控制技術(shù)又包括催化法、吸收法、吸附法、電化學(xué)法等，其中催化法是目前研究較多的方法之一。催化法根據(jù)反應(yīng)原理的不同又分為催化氧化、催化還原、催化分解。對(duì)固定源而言，一氧化氮(NO)占煙氣NOx的90%以上，因此，NO的脫除是控制NOx 排放的關(guān)鍵。目前催化法的研究主要集中在SCR催化還原，對(duì)于催化氧化技術(shù)研究相對(duì)較少。催化氧化是在氧化劑(如O2等)存在的條件下將部分NO催化氧化為NO2,再用濕法或半干法脫硫吸收劑吸收。此法由于不消耗還原劑，不會(huì)造成二次污染，且有望實(shí)現(xiàn)濕法或半干法的同時(shí)脫硫脫硝。因此，近年來(lái)，NO催化氧化技術(shù)已受到廣泛關(guān)注。專(zhuān)利CN 1317363A(2001)公布了一種脫除NOx的液相催化劑，即利用畑道中的氧氣為氧化劑，鈷的絡(luò)合物C0(en2)2+為催化劑，在液相中實(shí)現(xiàn)NO的氧化與吸收。專(zhuān)利CN 101259368A(2008)公布了ー種以ZSM-5型分子篩為催化劑催化氧化NO的方法，在NO濃度為500ppmv，O2含量為20 (V) %，總氣流量為500mL/min，相対濕度為60%，停留時(shí)間為Is的實(shí)驗(yàn)條件下，NO在20°C的轉(zhuǎn)化率為76%。但是由于實(shí)際煙氣中氧氣含量約為5-6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于20%，且該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)空速較小(GHSV 3600^1),因此該催化劑尚未得到普遍應(yīng)用。專(zhuān)利CN 102188979A(2011)公布了催化氧化法煙氣脫硝催化劑，銅、釩負(fù)載鈣交聯(lián)粘土。在NO 為500ppm，O2為10%，N2做平衡氣，空速為UOOOh—1，NO可以達(dá)到48%的脫除效率?，F(xiàn)有氧化脫硝催化劑存在低溫下(例如300°C以下)活性較差、能耗高、成本高、操作復(fù)雜等問(wèn)題，亟需研發(fā)新型氧化脫硝催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之ー在于提供ー種氧化氮氧化物催化劑，在氧氣存在的條件下可以將氮氧化物(例如NOj2O等)催化氧化為ニ氧化氮，再用濕法或半干法脫硫吸收劑吸收，具有經(jīng)濟(jì)高效、無(wú)二次污染等特點(diǎn)。所述氧化氮氧化物催化劑為錳基氧化物催化劑，所述催化劑活性組分為氧化錳， 所述氧化錳負(fù)載在無(wú)機(jī)載體上，或氧化錳與氧化鈷、氧化鈰、氧化銅中的1種或至少2種組成復(fù)合金屬氧化物催化劑。
優(yōu)選地，所述載體為無(wú)機(jī)氧化物載體，優(yōu)選ニ氧化硅、三氧化ニ鋁、ニ氧化鈦或其混合物，優(yōu)選三氧化ニ鋁或ニ氧化鈦，更優(yōu)選為ニ氧化鈦。優(yōu)選地，當(dāng)所述氧化錳負(fù)載于載體上吋，氧化錳含量為有效劑量，優(yōu)選占催化劑總重量的 Iwt30wt%，例如 L0im、l· 2%,19%,21%,25%,29%,29. 9%等，進(jìn)ー 步優(yōu)選為5wt% 25wt%，更優(yōu)選為7wt% 15wt%，特別優(yōu)選為8wt% 12wt%，最優(yōu)選 IOwt %。所述復(fù)合金屬氧化物催化劑典型但非限制性的實(shí)例有氧化錳/氧化鈷/氧化鈰、 氧化錳/氧化鈷/氧化銅、氧化錳/氧化鈰/氧化銅、氧化錳/氧化鈷/氧化鈰/氧化銅等。優(yōu)選地，所述復(fù)合金屬氧化物催化劑由氧化錳與氧化鈷、氧化鈰、氧化銅中的1種組成，例如氧化錳/氧化鈷、氧化錳/氧化鈰、氧化錳/氧化銅等，進(jìn)ー步優(yōu)選，由氧化錳與氧化鈷、氧化鈰中的1種組成，特別優(yōu)選，由氧化錳與氧化鈰組成。優(yōu)選地，所述復(fù)合金屬氧化物催化劑中錳元素與其他金屬元素的摩爾比為 1 4 4 1，進(jìn)ー步優(yōu)選為1 3 3 1，更優(yōu)選為1 2 2 1，特別優(yōu)選為1 1。本發(fā)明的目的之一還在于提供ー種所述氧化氮氧化物催化劑的共沉淀制備方法， 所述方法包括按配方配制金屬鹽溶液，調(diào)節(jié)金屬鹽溶液的PH值，使金屬離子沉淀，然后依次進(jìn)行老化，過(guò)濾，焙燒，得到氧化氮氧化物催化劑。優(yōu)選地，焙燒后進(jìn)行研磨、壓片、篩分得到氧化氮氧化物催化劑，進(jìn)一歩優(yōu)選選取 20 90目催化劑，更優(yōu)選選取30 70目，特別優(yōu)選選取40 60目。所述金屬鹽為錳鹽和組成復(fù)合金屬氧化物催化劑的其他金屬元素的鹽，為錳鹽和鈷鹽、鈰鹽、銅鹽中的1種或至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實(shí)例有錳鹽和鈷鹽的組合，錳鹽和銅鹽的組合，錳鹽、鈷鹽、鈰鹽的組合，錳鹽、鈰鹽、銅鹽的組合，錳鹽、鈷鹽、鈰鹽、銅鹽的組合等，優(yōu)選為錳鹽和鈷鹽、鈰鹽、銅鹽中的1種的組合，進(jìn)ー步優(yōu)選為錳鹽和鈷鹽、鈰鹽中的1種的組合，特別優(yōu)選為錳鹽和鈰鹽的組合；優(yōu)選所述金屬鹽為水溶性鹽，進(jìn)ー步優(yōu)選為硝酸鹽或醋酸鹽，特別優(yōu)選為硝酸鹽。優(yōu)選地，使用強(qiáng)堿和弱堿的混合液調(diào)節(jié)金屬鹽溶液的pH值，進(jìn)一步優(yōu)選使用 Na2CO3和NaOH的混合液調(diào)節(jié)金屬鹽溶液的pH值。優(yōu)選地，所述沉淀為完全沉淀，所述完全沉淀可以認(rèn)為99%以上的金屬離子沉淀， 或由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)其掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)確定。優(yōu)選地，所述沉淀在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行。優(yōu)選地，所述沉淀時(shí)間為2h以上，例如2. lh、3h、4h、6h、9h、10h、15h、20h·，·— 步優(yōu)選為證以上，更優(yōu)選為他以上，特別優(yōu)選為12h以上。優(yōu)選地，所述老化時(shí)間為8h 以上，例如 8. Ih,8. 2h、8. 5h、9h、25h、29h、31h、31. 5h、 31. 9h等，進(jìn)ー步優(yōu)選為10 32h，更優(yōu)選為ll ^h，特別優(yōu)選為12 Mh。優(yōu)選地，過(guò)濾后洗滌所得沉淀物，進(jìn)ー步優(yōu)選采用去離子水洗滌。優(yōu)選地，焙燒之前對(duì)所得沉淀物進(jìn)行干燥；優(yōu)選所述干燥溫度為90°C以上，例如 90. 5°C、91°C、92°C、lore、109°C、130°C、140°C、145°C、149°C、149. 9°C、160°C等，進(jìn)ー步優(yōu)選為100°C 150°C，更優(yōu)選為110°C 120°c，特別優(yōu)選為110°C ；優(yōu)選所述干燥時(shí)間為他以上，例如 8. Ih,8. 2h、8. 5h、9h、25hJ9h、31h、31. 5h、31. 9h 等，進(jìn)ー步優(yōu)選為 10 32h，更優(yōu)選為11 ^h，特別優(yōu)選為12h。
優(yōu)選地，所述焙燒在空氣氛圍下進(jìn)行。優(yōu)選地，所述焙燒溫度為200 700°C，例如201°C、202°C、205°C、499°C、599°C、 650°C、690°C、695°C、699°C等，進(jìn)ー步優(yōu)選為 300 600°C，特別優(yōu)選為 300 500°C。優(yōu)選地，所述焙燒時(shí)間為2h 以上，例如2. 01h、2. 02h、2. 05h、2. lh、2. 2h、2. 5h、 4hjh、8h、15h、18h、19h、25h、30h等，進(jìn)ー步優(yōu)選為2 20h，更優(yōu)選為2 10h，特別優(yōu)選為
2 釙。采用所述氧化氮氧化物催化劑的共沉淀法制備方法制備的氧化氮氧化物催化劑在下活性高，在200°C時(shí)對(duì)氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到77%，在250°C可達(dá)到96%，具有較好的活性。本發(fā)明的目的之一還在于提供ー種所述氧化氮氧化物催化劑的浸漬法制備方法， 所述方法包括按配方配制錳鹽溶液，加入載體，攪拌，蒸發(fā)，烘干，焙燒，然后依次研磨、壓片、篩分，制得氧化氮氧化物催化劑。優(yōu)選地，所述錳鹽為水溶性錳鹽，進(jìn)ー步優(yōu)選為硝酸錳或醋酸錳。優(yōu)選地，所述錳鹽溶液為錳鹽的水溶液，特別優(yōu)選溶劑為去離子水。優(yōu)選地，所述載體為無(wú)機(jī)氧化物載體，優(yōu)選ニ氧化硅、三氧化ニ鋁、ニ氧化鈦或其混合物，優(yōu)選三氧化ニ鋁或ニ氧化鈦，更優(yōu)選為ニ氧化鈦。優(yōu)選地，所述攪拌時(shí)間為2h以上，例如2. lh、3h、4h、6h、9h、10h、15h、20h·，·— 步優(yōu)選為證以上，更優(yōu)選為他以上，特別優(yōu)選為12h以上。優(yōu)選地，所述蒸發(fā)采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方式。優(yōu)選地，所述蒸發(fā)溫度為30°C以上，例如31°C、32 °C、51 °C、52で、80で、90 °C、 95°C、99°C、110°C等，進(jìn)ー步優(yōu)選為50°C以上，更優(yōu)選為60°C 100°C，特別優(yōu)選為70°C。優(yōu)選地，所述烘干溫度為80°C以上，例如80. 1°C、80. 5°C、8rC、82°C、85°C、 9rC、140°C、145°C、149°C、16(TC等，進(jìn)ー步優(yōu)選為 90°C 以上，更優(yōu)選為 100°C 150°C，特別優(yōu)選為IlO0C0優(yōu)選地，所述烘干時(shí)間為8h 以上，例如 8. Ih,8. 2h、8. 5h、9h、25hJ9h、31h、31. 5h、 31. 9h等，進(jìn)ー步優(yōu)選為10 32h，更優(yōu)選為ll ^h，特別優(yōu)選為12h。優(yōu)選地，所述焙燒溫度為200 700°C，例如201°C、202°C、205°C、499°C、599°C、 650°C、690°C、695°C、699°C等，進(jìn)ー步優(yōu)選為 300 600°C，特別優(yōu)選為 400 500°C。優(yōu)選地，所述焙燒時(shí)間為2h 以上，例如2. 01h、2. 02h、2. 05h、2. lh、2. 2h、2. 5h、 4hjh、8h、15h、18h、19h、25h、30h等，進(jìn)ー步優(yōu)選為2 20h，更優(yōu)選為2 10h，特別優(yōu)選為 j on。優(yōu)選地，所述篩分選取20 90目催化劑，更優(yōu)選選取30 70目催化劑，特別優(yōu)選選取40 60目催化劑。采用所述氧化氮氧化物催化劑的浸漬法制備方法制備的氧化氮氧化物催化劑在 250°C時(shí)對(duì)氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到65%，在300°C可達(dá)到82%，具有較好的活性。本發(fā)明的目的之一還在于提供所述氧化氮氧化物催化劑的用途。所述氧化氮氧化物催化劑可應(yīng)用于燃煤エ業(yè)鍋爐煙氣中氮氧化物的脫除或脫硫脫硝一體化技木。本發(fā)明所述氧化氮氧化物催化劑可單獨(dú)使用，也可與其它催化劑配合使用。
本發(fā)明所述氧化錳為ニ氧化錳(MnO2)15本發(fā)明提供了一種選擇催化氧化氮氧化物催化劑，所述催化劑在低溫下(例如 300°C以下)對(duì)氮氧化物具有很高的轉(zhuǎn)化率，其使用過(guò)程中不需要附加任何燃料，直接利用空氣中氧氣為氧化劑，具有能耗低、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、可減少二次污染及可連續(xù)エ 作等優(yōu)點(diǎn)。同吋，本發(fā)明還提供了兩種選擇催化氧化氮氧化物催化劑的制備方法。所述方法制備過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，適于エ業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為實(shí)例1制備催化劑對(duì)NO催化氧化活性評(píng)價(jià)結(jié)果2為實(shí)例2制備催化劑對(duì)NO催化氧化活性評(píng)價(jià)結(jié)果3為實(shí)例2制備催化劑4和實(shí)例3制備催化劑對(duì)NO催化氧化活性評(píng)價(jià)結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。本發(fā)明實(shí)施例中制備催化劑所用的醋酸錳、50%硝酸錳溶液、硝酸鈰、硝酸鈷、硝酸銅均為廣東西隴化工股份有限公司生產(chǎn)，分析純，僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。實(shí)施例1稱(chēng)取2. 22g四水合醋酸錳溶解后得到錳的水溶液，稱(chēng)取5. OOg ニ氧化鈦(TiO2)加入其中，持續(xù)攪拌紐，70°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，110°C過(guò)夜烘干，400°C焙燒5h，冷卻后研磨、壓片、篩分，選取40-60目催化劑備用，記為催化劑1。改變四水合醋酸錳的質(zhì)量為0.22g、4.46g，ニ 氧化鈦的用量不變，同樣情況下得到不同錳負(fù)載量的浸漬樣品分別記為催化劑2和催化劑 3。實(shí)施例2稱(chēng)取14. 32g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50 %的硝酸錳(Mn (NO3) 2)溶液加去離子水得到Mn (NO3) 2 溶液，稱(chēng)取11. 65g硝酸鈷(Co(NO3)2)溶于去離子水中，得到的Co(NO3)2溶液，按照鈷錳摩爾比為1 1的比例混合，向上述混合液中加入0. 5mol/L的碳酸鈉(Na2CO3)和氫氧化鈉 (NaOH)的混合液(摩爾比Na2C03/Na0H =1 2)，直至pH = 10，使Mn2+和Co2+金屬離子完全沉淀，繼續(xù)攪拌懸濁液紐，老化12h，過(guò)濾出所得沉淀物，用去離子水洗滌，110°C干燥過(guò)夜，在空氣氛圍下300°C焙燒紐，研磨、壓片、篩分，選取40-60目催化劑備用，記為催化劑4。 用鈰(Ce)、銅(Cu)替代鈷(Co)作為第二活性組分，同樣方法分別制得催化劑5、催化劑6。實(shí)施例3稱(chēng)取14. 32g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50 %的硝酸錳(Mn (NO3) 2)溶液加去離子水得到Mn (NO3) 2 溶液，稱(chēng)取23. 30g硝酸鈷(Co(NO3)2)溶于去離子水中，得到的Co(NO3)2溶液，按照鈷錳摩爾比為2 1的比例混合，向上述混合液中加入0. 5mol/L的碳酸鈉(Na2CO3)和氫氧化鈉 (NaOH)的混合液(摩爾比Na2C03/Na0H =1 2)，直至pH = 8，使Mn2+和Co2+金屬離子完全沉淀，繼續(xù)攪拌懸濁液10h，老化Mh，過(guò)濾出所得沉淀物，用去離子水洗滌，110°C干燥過(guò)夜，在空氣氛圍下500°C焙燒池，研磨、壓片、篩分，選取40-60目催化劑備用，記為催化劑7。 改變硝酸鈷的用量，稱(chēng)量5. 83g硝酸鈷，硝酸錳用量不變。同樣情況下得到鈷錳摩爾比分別為1 2的催化劑，記為催化劑8。實(shí)例4將200mg催化劑1-3放置于固定床反應(yīng)器中，實(shí)驗(yàn)條件如下N0 :200ppm, O2 6%, N2為平衡氣，氣體總流量為500mL/min，反應(yīng)空速為lOOOOOP-SOOOOtT1。反應(yīng)溫度區(qū)間從 100°C到400°C，NO及產(chǎn)物NO2,副產(chǎn)物N2O等均利用紅外氣體池檢測(cè)。圖1為實(shí)例1制備催化劑對(duì)NO催化氧化活性評(píng)價(jià)結(jié)果圖，圖中數(shù)據(jù)表明催化劑1 和催化劑3樣品對(duì)NO具有較好的催化氧化性能，在200°C處，催化劑1、催化劑3樣品對(duì)NO 的轉(zhuǎn)化率分別為22%、22%;250°C時(shí)兩樣品的轉(zhuǎn)化率均超過(guò)50%，分別為63%、65%;300°C 時(shí)兩樣品轉(zhuǎn)化率則達(dá)到82%、80%。實(shí)例 5將200mg催化劑4-6放置于固定床反應(yīng)器中，實(shí)驗(yàn)條件如下N0 :200ppm, O2 6%, N2為平衡氣，氣體總流量為500mL/min，反應(yīng)空速為lOOOOOP-SOOOOtT1。反應(yīng)溫度區(qū)間從 100°C到400°C，NO及產(chǎn)物NO2,副產(chǎn)物N2O等均利用紅外氣體池檢測(cè)。圖2為實(shí)例2制備催化劑對(duì)NO催化氧化活性評(píng)價(jià)結(jié)果圖，圖中數(shù)據(jù)表明催化劑5 樣品對(duì)NO的催化氧化效果最好，催化劑4次之，催化劑6較差，其中150°C反應(yīng)溫度下催化劑5、催化劑4、催化劑6三個(gè)樣品對(duì)NO催化氧轉(zhuǎn)化率依次為觀(guān)1^、^1^』.6% ；200°C依次為77%、43%、33%;250°C反應(yīng)溫度下依次為96%、72%、61 %；其中催化劑5樣品在整個(gè)溫度范圍內(nèi)對(duì)NO催化氧化均顯現(xiàn)出較好的催化性能，催化劑4樣品在< 200°C的低溫段對(duì)NO 氧化具有較好的催化效果。實(shí)例6將200mg催化劑4、7、8放置于固定床反應(yīng)器中，實(shí)驗(yàn)條件如下N0:200ppm，02: 6%,隊(duì)為平衡氣，氣體總流量為500mL/min，反應(yīng)空速為100000^-80000^。反應(yīng)溫度區(qū)間從100°C到400°C，NO及產(chǎn)物NO2,副產(chǎn)物隊(duì)0等均利用紅外氣體池檢測(cè)。圖3為實(shí)例2中催化劑4催化劑和實(shí)例3中催化劑7和催化劑8對(duì)NO催化氧化活性評(píng)價(jià)結(jié)果圖，催化劑6、催化劑7、催化劑8三樣品在150°C溫度條件下對(duì)應(yīng)的對(duì)NO氧化的轉(zhuǎn)化效率依次為沈.1%、26. 6^,17% ；在200°C溫度條件下對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率依次為 43. 6%,47. 4%,38. 5% ；在250°C溫度條件下三樣品對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率均超過(guò)50%，依次為 72%、76%、70%。由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明所述氧化氮氧化物催化劑在煙氣脫硝方面作用顯著， 具有較好的實(shí)用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)エ藝設(shè)備和エ藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)ェ藝設(shè)備和ェ藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì) ェ藝設(shè)備和ェ藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種氧化氮氧化物催化劑，所述催化劑為錳基氧化物催化劑，其特征在干，所述催化劑活性組分為氧化錳，所述氧化錳負(fù)載在無(wú)機(jī)載體上，或氧化錳與氧化鈷、氧化鈰、氧化銅中的1種或至少2種組成復(fù)合金屬氧化物催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在干，所述載體為無(wú)機(jī)氧化物載體，優(yōu)選ニ氧化硅、三氧化ニ鋁、ニ氧化鈦或其混合物，優(yōu)選三氧化ニ鋁或ニ氧化鈦，更優(yōu)選為ニ氧化鈦；優(yōu)選地，當(dāng)所述氧化錳負(fù)載于載體上吋，氧化錳含量為有效劑量，優(yōu)選占催化劑總重量的Iwt % 30wt%，進(jìn)ー步優(yōu)選為5wt% 25wt%，更優(yōu)選為7wt% 15wt%，特別優(yōu)選為 8wt% 12wt%，最優(yōu)選 IOwt %。
3.如權(quán)利要求1或2所述的催化劑，其特征在干，所述復(fù)合金屬氧化物催化劑優(yōu)選由氧化錳與氧化鈷、氧化鈰、氧化銅中的1種組成，進(jìn)ー步優(yōu)選，由氧化錳與氧化鈷、氧化鈰中的 1種組成，特別優(yōu)選，由氧化錳與氧化鈰組成；優(yōu)選地，所述復(fù)合金屬氧化物催化劑中錳元素與其他金屬元素的摩爾比為1 4 4 1，進(jìn)ー步優(yōu)選為1 3 3 1，更優(yōu)選為1 2 2 1，特別優(yōu)選為1 1。
4.一種權(quán)利要求1-3任ー項(xiàng)所述氧化氮氧化物催化劑的共沉淀制備方法，其特征在干，所述方法包括按配方配制金屬鹽溶液，調(diào)節(jié)金屬鹽溶液的PH值，使金屬離子沉淀，然后依次進(jìn)行老化，過(guò)濾，焙燒，得到氧化氮氧化物催化劑。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在干，所述焙燒后優(yōu)選進(jìn)行研磨、壓片、篩分得到氧化氮氧化物催化劑，進(jìn)一歩優(yōu)選選取20 90目催化劑，更優(yōu)選選取30 70目，特別優(yōu)選選取40 60目；所述金屬鹽為錳鹽和組成復(fù)合金屬氧化物催化劑的其他金屬元素的鹽，為錳鹽和鈷鹽、鈰鹽、銅鹽中的1種或至少2種的組合，優(yōu)選為錳鹽和鈷鹽、鈰鹽、銅鹽中的1種的組合， 進(jìn)ー步優(yōu)選為錳鹽和鈷鹽、鈰鹽中的1種的組合，特別優(yōu)選為錳鹽和鈰鹽的組合；優(yōu)選所述金屬鹽為水溶性鹽，進(jìn)ー步優(yōu)選為硝酸鹽或醋酸鹽，特別優(yōu)選為硝酸鹽；優(yōu)選地，使用強(qiáng)堿和弱堿的混合液調(diào)節(jié)金屬鹽溶液的PH值，進(jìn)ー步優(yōu)選使用Na2CO3和 NaOH的混合液調(diào)節(jié)金屬鹽溶液的pH值；優(yōu)選地，所述沉淀為完全沉淀；優(yōu)選地，所述沉淀在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行；優(yōu)選地，所述沉淀時(shí)間為池以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為證以上，更優(yōu)選為他以上，特別優(yōu)選為12h以上；優(yōu)選地，所述老化時(shí)間為他以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為10 32h，更優(yōu)選為11 ^h，特別優(yōu)選為12 24h ；優(yōu)選地，過(guò)濾后洗滌所得沉淀物，進(jìn)ー步優(yōu)選采用去離子水洗滌。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在干，焙燒之前優(yōu)選對(duì)所得沉淀物進(jìn)行干燥； 優(yōu)選所述干燥溫度為90°C以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為100°C 150°C，更優(yōu)選為110°C 120°C，特別優(yōu)選為110°C;優(yōu)選所述干燥時(shí)間為他以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為10 32h，更優(yōu)選為ll ^h， 特別優(yōu)選為12h ；優(yōu)選地，所述焙燒在空氣氛圍下進(jìn)行；優(yōu)選地，所述焙燒溫度為200 700°C，進(jìn)ー步優(yōu)選為300 600°C，特別優(yōu)選為300 500 0C ；優(yōu)選地，所述焙燒時(shí)間為池以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為2 20h，更優(yōu)選為2 10h，特別優(yōu)選為2 5h。
7.—種權(quán)利要求1-3任ー項(xiàng)所述氧化氮氧化物催化劑的浸漬法制備方法，其特征在干，所述方法包括按配方配制錳鹽溶液，加入載體，攪拌，蒸發(fā)，烘干，焙燒，然后依次研磨、 壓片、篩分，制得氧化氮氧化物催化劑。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在干，所述錳鹽優(yōu)選為水溶性錳鹽，進(jìn)ー步優(yōu)選為硝酸錳或醋酸錳；優(yōu)選地，所述錳鹽溶液為錳鹽的水溶液，特別優(yōu)選溶劑為去離子水；優(yōu)選地，所述載體為無(wú)機(jī)氧化物載體，優(yōu)選ニ氧化硅、三氧化ニ鋁、ニ氧化鈦或其混合物，優(yōu)選三氧化ニ鋁或ニ氧化鈦，更優(yōu)選為ニ氧化鈦；優(yōu)選地，所述攪拌時(shí)間為池以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為證以上，更優(yōu)選為他以上，特別優(yōu)選為12h以上；優(yōu)選地，所述蒸發(fā)采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方式；優(yōu)選地，所述蒸發(fā)溫度為30°C以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為50°C以上，更優(yōu)選為60°C 100°C， 特別優(yōu)選為70°C。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在干，所述烘干溫度優(yōu)選為80°C以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為90°C以上，更優(yōu)選為100°C 150°C，特別優(yōu)選為110°C ；優(yōu)選地，所述烘干時(shí)間為他以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為10 32h，更優(yōu)選為11 ^h，特別優(yōu)選為1 ；優(yōu)選地，所述焙燒溫度為200 700°C，進(jìn)ー步優(yōu)選為300 600°C，特別優(yōu)選為400 500 0C ；優(yōu)選地，所述焙燒時(shí)間為池以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為2 20h，更優(yōu)選為2 10h，特別優(yōu)選為3 5h ；優(yōu)選地，所述篩分選取20 90目催化劑，更優(yōu)選選取30 70目催化劑，特別優(yōu)選選取40 60目催化劑。
10.如權(quán)利要求1-3任ー項(xiàng)所述氧化氮氧化物催化劑的用途，其特征在干，所述氧化氮氧化物催化劑可應(yīng)用于燃煤ェ業(yè)鍋爐煙氣中氮氧化物的脫除或脫硫脫硝一體化技木。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用來(lái)凈化氮氧化物的催化劑。在氧氣存在條件下，較低溫度便可實(shí)現(xiàn)氮氧化物(例如NO、N2O等)到二氧化氮的轉(zhuǎn)化。該催化劑為經(jīng)共沉淀法或浸漬法制得，其主要活性組分為氧化錳。此種催化劑適用于煙氣中一氧化氮的催化氧化進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化控制。將其應(yīng)用在NO濃度為200ppm的模擬煙氣的凈化試驗(yàn)中，在較低溫度就能夠?qū)崿F(xiàn)NO到NO2的轉(zhuǎn)化，NO2再進(jìn)入脫硫塔內(nèi)進(jìn)一步與脫硫劑反應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)煙氣中氮氧化物的脫除。該種催化劑在燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝方面作用顯著，具有較好的實(shí)用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B01J23/34GK102553573SQ201110449220
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者徐文青, 朱廷鈺, 李鵬, 趙俊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所