低溫脫硝催化劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于脫硝催化領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種混合非金屬礦粘±負(fù)載丫-Mn〇2低溫 脫硝催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 氨氣選擇性催化還原N〇x(NH3-SCR)被認(rèn)為是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的煙氣脫硝 技術(shù)，該方法具有無副作用，不形成二次污染，裝置結(jié)構(gòu)簡單，脫除率高等優(yōu)點。但目前使用 的v-w-Ti系列商用催化劑，存在載體Ti化價格昂貴，機(jī)械強(qiáng)度差，不易成型等缺點；與此同 時V2化作為活性組分所需反應(yīng)溫度較高，一般要求控制在573~673K，且有毒性。因此，開發(fā) 低溫廉價無污染的SCR催化劑工藝十分必要。中國專利CN 103381362 A公開了一種W納米 Ti化為載體，負(fù)載過渡金屬(M)滲雜的儘姉活性組分低溫催化劑的制備方法，將硝酸儘、硝 酸姉、過渡金屬的硝酸鹽按比例配置成水溶液，采用浸潰法將其負(fù)載在Ti化粉體上，高溫般 燒，最后得到Mn-Ce-M/Ti〇2催化劑。該方法制得的催化劑不足之處在于:①制作工藝復(fù)雜， 過渡金屬的滲雜勢必進(jìn)一步增加催化劑的使用成本;②高溫般燒會使Μη化晶型向Μπ2〇3晶型 轉(zhuǎn)變，影響脫硝效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的催化劑載體價格昂貴、反應(yīng)活性溫度高的缺點，提 供一種混合非金屬礦粘上負(fù)載丫 -Μη化低溫脫硝催化劑及制備方法。本發(fā)明制備的催化劑 制備工藝簡單，制備出的催化劑強(qiáng)度高，活性溫度低、活性溫度范圍寬且脫硝效率高。此外， 本發(fā)明中采用的粘±礦產(chǎn)在我國儲量豐富，價格低廉，從而節(jié)約了催化劑的生產(chǎn)成本。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種混合非金屬礦粘±負(fù)載丫-Μη化低溫脫硝催化 劑，W混合非金屬礦粘±為載體，W 丫 -Μη化為負(fù)載的活性組分。
[0005] 進(jìn)一步地，所述催化劑中丫-Μη〇2含量為催化劑總質(zhì)量的Iwt%~lOwt% ;兩種非 金屬礦混合比例為1~3:1。
[0006] 上述的混合非金屬礦粘±負(fù)載丫-Μη化低溫脫硝催化劑的制備方法，步驟如下：
[0007] (1)將非金屬礦粘上分別溶解于1.5~2mol/L的肥1中，直至溶液不產(chǎn)生氣泡，靜置 18~24h。將酸化后的非金屬礦粘±分散于去離子水中，使用4000~5000r/min乳化機(jī)制漿， 選取上層液得到3~8g/100mL懸濁液漿體；
[000引 （2)室溫下，溶解質(zhì)量濃度為1~5g/100mL的MnS04 ·出0和3~5g/100mL的（畑4) 2S2化溶液于步驟（1)得到的懸濁液漿體中，持續(xù)攬拌，升溫至75~85°C反應(yīng)1.5~化;反應(yīng)完 全后將產(chǎn)物抽濾，洗涂，干燥，即得到混合非金屬礦粘±負(fù)載丫-Μη化低溫脫硝催化劑。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的混合非金屬礦粘±為凹凸棒石粘±/海泡石粘±、蒙脫石粘±/ 海泡石粘上或堇青石粘±/海泡石粘上中的一種。
[0010] 本發(fā)明的有益效果為：
[OCm] 1、一方面，使用海泡石龐大的纖維束狀結(jié)構(gòu)，包裹一層針狀丫-MnO滿性組分，同 時海泡石絮狀松散的特性有利于有效組分充分的與反應(yīng)氣接觸。另一方面，使用凹凸棒石 粘±、蒙脫石粘±和堇青石作為混合組分，能夠起到增大比表面積、孔容、孔徑，增加催化劑 的強(qiáng)度，使得催化劑易成型，方便安裝;此外非金屬礦粘上低廉的價格，大大降低了催化劑 的成本。
[0012] 2、與單一海泡石作為載體相比，加入的凹凸棒石粘±、蒙脫石粘±、堇青石粘±都 具有一定的轉(zhuǎn)化NOx的能力，丫 -Μη化作為活性組分具備Μη系催化劑中最突出的低溫NOx脫除 能力。所W本發(fā)明使得催化劑的使用條件更加寬松，能耗更低。
【附圖說明】
[OOU]圖巧實施例1中酸化前后海泡石邸D圖。
[0014] 圖2為實施例2制備的丫 -Mn〇2和丫 -Mn〇2-海泡石/凹凸棒±對比TEM圖。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例和比較例，W具體說明一種混合非金屬礦粘±負(fù)載丫-Mn〇2低溫 脫硝催化劑及制備方法，但不限本發(fā)明的范圍。
[0016] 實施例1
[0017] 1.將lOg海泡石粘±和10旨凹凸棒石粘±溶解于1.5mol/L的HC1中，直至溶液不產(chǎn) 生氣泡，靜置1她。將酸化后非金屬礦粘上分散于去離子水中，使用4000r/min乳化機(jī)制漿， 選取上層液得到4g/100mL懸濁液漿體；
[001引 2.室溫下，溶解lOOmL質(zhì)量濃度為3g/100mL的MnS04 ·此0和130mL質(zhì)量濃度為3g/ lOOmL的(NH4)2S208溶液于500mL步驟（1)漿料中，持續(xù)攬拌，升溫80°C反應(yīng)化;反應(yīng)完全后將 產(chǎn)物抽濾，洗涂，干燥，即得到7wt. % 丫 -Mn02-海泡石粘±/凹凸棒石粘±低溫脫硝催化劑。
[0019] 圖1為酸化前后海泡石的XRD圖，按實施例1中制備方法，海泡石在1.5mol/L肥1中 反應(yīng)制得;從圖中可W很明顯的看到酸化前2Θ角在29.8°位置出現(xiàn)了化C〇3的衍射峰，30.9° 和51.1°位置出現(xiàn)了白云石的衍射峰。而酸化后運兩種物質(zhì)的衍射峰基本消失，運說明鹽酸 酸化可W很好的去除海泡石中的雜質(zhì)。
[0020] 圖2(a)為丫 -Μη化的TEM圖，從圖中可W清晰地看到針狀丫 -Μη化晶粒。結(jié)合圖2(b) 中柱狀海泡石表面分布的針狀顆粒，可W很好地說明：丫-Μη〇2充分的負(fù)載在海泡石表面， 海泡石很好的起到了載體作用。
[0021] 實施例2
[0022] 1.將15g海泡石粘±和5旨蒙脫石石粘±溶解于1.5mol/L的肥1中，直至溶液不產(chǎn)生 氣泡，靜置24h。將酸化后非金屬礦粘±分散于去離子水中，使用SOOOr/min乳化機(jī)制漿，選 取上層液得到5g/100mL懸濁液漿體；
[0023] 2.室溫下，溶解60mL質(zhì)量濃度為5g/100mL的MnS〇4 ·出0和80mL質(zhì)量濃度為5g/ lOOmL的(NH4)2S208溶液于400mL步驟（1)漿料中，持續(xù)攬拌，升溫75°C反應(yīng)2.化;反應(yīng)完全后 將產(chǎn)物抽濾，洗涂，干燥，即得到7wt. % 丫 -Mn〇2-海泡石粘±/蒙脫石粘±低溫脫硝催化劑。
[0024] 實施例3
[00巧]1.將lOg海泡石粘±和10旨堇青石粘±溶解于2.5mol/L的肥1中，直至溶液不產(chǎn)生 氣泡，靜置20h。將酸化后非金屬礦粘±分散于去離子水中，使用4000r/min乳化機(jī)制漿，選 取上層液得到8g/100mL懸濁液漿體；
[0026] 2.室溫下，溶解75mL質(zhì)量濃度為4g/100mL的MnS〇4 ·出0和lOOmL質(zhì)量濃度為4g/ lOOmL的(NH4)2S208溶液于250mL步驟（1)漿料中，持續(xù)攬拌，升溫85°C反應(yīng)1.化;反應(yīng)完全后 將產(chǎn)物抽濾，洗涂，干燥，即得到7wt. % 丫 -Mn〇2-海泡石粘±/堇青石粘±低溫脫硝催化