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一种混合非金属矿粘土负载γ‑MnO2低温脱硝催化剂及制备方法技术

技术编号:13184509 阅读:97 留言:0更新日期:2016-05-11 15:51
本发明专利技术属于脱硝催化领域,提供了一种混合非金属矿粘土负载γ‑MnO2低温脱硝催化剂及其制备方法,该催化剂以混合非金属矿粘土为载体,负载活性组分γ‑MnO2制得混合非金属矿粘土负载γ‑MnO2低温脱硝催化剂。该催化剂的制备工艺简单,制备出的催化剂能够起到增大比表面积、孔容、孔径,增加催化剂的强度,使得催化剂易成型,方便安装;此外非金属矿粘土低廉的价格,大大降低了催化剂的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于脱硝催化领域,尤其是设及一种混合非金属矿粘±负载丫-Mn〇2低溫 脱硝催化剂。
技术介绍
氨气选择性催化还原N〇x(NH3-SCR)被认为是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝 技术,该方法具有无副作用,不形成二次污染,装置结构简单,脱除率高等优点。但目前使用 的v-w-Ti系列商用催化剂,存在载体Ti化价格昂贵,机械强度差,不易成型等缺点;与此同 时V2化作为活性组分所需反应溫度较高,一般要求控制在573~673K,且有毒性。因此,开发 低溫廉价无污染的SCR催化剂工艺十分必要。中国专利CN 103381362 A公开了一种W纳米 Ti化为载体,负载过渡金属(M)渗杂的儘姉活性组分低溫催化剂的制备方法,将硝酸儘、硝 酸姉、过渡金属的硝酸盐按比例配置成水溶液,采用浸溃法将其负载在Ti化粉体上,高溫般 烧,最后得到Mn-Ce-M/Ti〇2催化剂。该方法制得的催化剂不足之处在于:①制作工艺复杂, 过渡金属的渗杂势必进一步增加催化剂的使用成本;②高溫般烧会使Μη化晶型向Μπ2〇3晶型 转变,影响脱硝效率。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的催化剂载体价格昂贵、反应活性溫度高的缺点,提 供一种混合非金属矿粘上负载丫 -Μη化低溫脱硝催化剂及制备方法。本专利技术制备的催化剂 制备工艺简单,制备出的催化剂强度高,活性溫度低、活性溫度范围宽且脱硝效率高。此外, 本专利技术中采用的粘±矿产在我国储量丰富,价格低廉,从而节约了催化剂的生产成本。 本专利技术所采用的技术方案为:一种混合非金属矿粘±负载丫-Μη化低溫脱硝催化 剂,W混合非金属矿粘±为载体,W 丫 -Μη化为负载的活性组分。 进一步地,所述催化剂中丫-Μη〇2含量为催化剂总质量的Iwt%~lOwt% ;两种非 金属矿混合比例为1~3:1。 上述的混合非金属矿粘±负载丫-Μη化低溫脱硝催化剂的制备方法,步骤如下: (1)将非金属矿粘上分别溶解于1.5~2mol/L的肥1中,直至溶液不产生气泡,静置 18~24h。将酸化后的非金属矿粘±分散于去离子水中,使用4000~5000r/min乳化机制浆, 选取上层液得到3~8g/100mL悬浊液浆体;[000引 (2)室溫下,溶解质量浓度为1~5g/100mL的MnS04 ·出0和3~5g/100mL的(畑4) 2S2化溶液于步骤(1)得到的悬浊液浆体中,持续揽拌,升溫至75~85°C反应1.5~化;反应完 全后将产物抽滤,洗涂,干燥,即得到混合非金属矿粘±负载丫-Μη化低溫脱硝催化剂。 作为优选,所述的混合非金属矿粘±为凹凸棒石粘±/海泡石粘±、蒙脱石粘±/ 海泡石粘上或堇青石粘±/海泡石粘上中的一种。 本专利技术的有益效果为: 1、一方面,使用海泡石庞大的纤维束状结构,包裹一层针状丫-MnO滿性组分,同 时海泡石絮状松散的特性有利于有效组分充分的与反应气接触。另一方面,使用凹凸棒石 粘±、蒙脱石粘±和堇青石作为混合组分,能够起到增大比表面积、孔容、孔径,增加催化剂 的强度,使得催化剂易成型,方便安装;此外非金属矿粘上低廉的价格,大大降低了催化剂 的成本。 2、与单一海泡石作为载体相比,加入的凹凸棒石粘±、蒙脱石粘±、堇青石粘±都 具有一定的转化NOx的能力,丫 -Μη化作为活性组分具备Μη系催化剂中最突出的低溫NOx脱除 能力。所W本专利技术使得催化剂的使用条件更加宽松,能耗更低。【附图说明】图巧实施例1中酸化前后海泡石邸D图。 图2为实施例2制备的丫 -Mn〇2和丫 -Mn〇2-海泡石/凹凸棒±对比TEM图。【具体实施方式】 下面结合实施例和比较例,W具体说明一种混合非金属矿粘±负载丫-Mn〇2低溫 脱硝催化剂及制备方法,但不限本专利技术的范围。 实施例1 1.将lOg海泡石粘±和10旨凹凸棒石粘±溶解于1.5mol/L的HC1中,直至溶液不产 生气泡,静置1她。将酸化后非金属矿粘上分散于去离子水中,使用4000r/min乳化机制浆, 选取上层液得到4g/100mL悬浊液浆体;[001引 2.室溫下,溶解lOOmL质量浓度为3g/100mL的MnS04 ·此0和130mL质量浓度为3g/ lOOmL的(NH4)2S208溶液于500mL步骤(1)浆料中,持续揽拌,升溫80°C反应化;反应完全后将 产物抽滤,洗涂,干燥,即得到7wt. % 丫 -Mn02-海泡石粘±/凹凸棒石粘±低溫脱硝催化剂。 图1为酸化前后海泡石的XRD图,按实施例1中制备方法,海泡石在1.5mol/L肥1中 反应制得;从图中可W很明显的看到酸化前2Θ角在29.8°位置出现了化C〇3的衍射峰,30.9° 和51.1°位置出现了白云石的衍射峰。而酸化后运两种物质的衍射峰基本消失,运说明盐酸 酸化可W很好的去除海泡石中的杂质。 图2(a)为丫 -Μη化的TEM图,从图中可W清晰地看到针状丫 -Μη化晶粒。结合图2(b) 中柱状海泡石表面分布的针状颗粒,可W很好地说明:丫-Μη〇2充分的负载在海泡石表面, 海泡石很好的起到了载体作用。 实施例2 1.将15g海泡石粘±和5旨蒙脱石石粘±溶解于1.5mol/L的肥1中,直至溶液不产生 气泡,静置24h。将酸化后非金属矿粘±分散于去离子水中,使用SOOOr/min乳化机制浆,选 取上层液得到5g/100mL悬浊液浆体; 2.室溫下,溶解60mL质量浓度为5g/100mL的MnS〇4 ·出0和80mL质量浓度为5g/ lOOmL的(NH4)2S208溶液于400mL步骤(1)浆料中,持续揽拌,升溫75°C反应2.化;反应完全后 将产物抽滤,洗涂,干燥,即得到7wt. % 丫 -Mn〇2-海泡石粘±/蒙脱石粘±低溫脱硝催化剂。 实施例31.将lOg海泡石粘±和10旨堇青石粘±溶解于2.5mol/L的肥1中,直至溶液不产生 气泡,静置20h。将酸化后非金属矿粘±分散于去离子水中,使用4000r/min乳化机制浆,选 取上层液得到8g/100mL悬浊液浆体; 2.室溫下,溶解75mL质量浓度为4g/100mL的MnS〇4 ·出0和lOOmL质量浓度为4g/ lOOmL的(NH4)2S208溶液于250mL步骤(1)浆料中,持续揽拌,升溫85°C反应1.化;反应完全后 将产物抽滤,洗涂,干燥,即得到7wt. % 丫 -Mn〇2-海泡石粘±/堇青石粘±低溫脱硝催化当前第1页1 2 本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种混合非金属矿粘土负载γ‑MnO2低温脱硝催化剂,其特征在于:所述催化剂以混合非金属矿粘土为载体,以γ‑MnO2为负载的活性组分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:罗士平周文挺周兴蒙吴凤芹姚超左士祥刘文杰李霞章
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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