一种烟气脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种烟气脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾为活性成分，四氧化三铁和氧化铈作为助催化剂；其中，活性成分、助催化剂和载体的质量比为1：5～12：58～75。本发明专利技术的烟气脱硝催化剂脱硝率高，使用寿命长，活性温度窗口宽，抗硫中毒能力强。具体的说，本发明专利技术的烟气脱硝催化剂，NO转化率在90～300℃温度范围内能达到95%以上，而且，在使用16小时后仍能保持较高的NO转化率，催化活性仅仅稍有减弱，具有很强的抗硫中毒性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂，具体涉及一种烟气脱硝催化剂及其制备方法。属于烟气脱硝

技术介绍
氮氧化物为主要的大气污染物之一，它会引起酸雨、光化学烟雾、地表水富营养化等破坏生态环境并危及人类健康的一系列问题。燃煤电厂氮氧化物排放量约占我国总排放量的一半，因此，控制燃煤电厂的NOx排放迫在眉睫。目前，控制燃煤电厂氮氧化物排放的技术主要包括：再燃、选择性非催化还原(SNCR)以及选择性催化还原技术(SCR)，其中，SCR具有更高的脱硝效率，易于满足越来越严格的NOx排放国家标准。催化剂是SCR技术的核心，其成本在运行费用中占很大的比重，目前商用催化剂的研制和生产被国外垄断，价格昂贵。我国现有的脱硝催化剂生产技术还达不到要求，成为限制SCR技术在我国推广应用的主要因素。故自主研发生产低成本的SCR催化剂，可大幅度降低我国烟气脱硝的运行费用，对我国环境的改善起很大的推动作用。目前商用脱硝催化剂是以V2O5为主要活性组分，TiO2为载体，WO3或MoO3为助剂的钒钛体系催化剂，这类催化剂只有在300～400℃温度下才具有较高的催化活性。为达到此温度，烟气脱硝反应器必须置于锅炉省煤器和空气预热器之间，因而催化剂会受到高浓度烟尘的冲刷和磨损，甚至发生高温烧结而大大缩短了催化剂的使用寿命；再者，对于国内现有的大多数锅炉来说，省煤器、空气预热器和锅炉组装为一体，该技术与现有锅炉匹配有一定困难。因此，研究和开发能布置在温度低于300℃之后，高效、稳定、经济的烟气SCR脱硝催化剂成为烟气脱硝领域的研究趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种烟气脱硝催化剂。本专利技术还提供了其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种烟气脱硝催化剂，是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾为活性成分，四氧化三铁和氧化铈作为助催化剂；其中，活性成分、助催化剂和载体的质量比为1：5～12：58～75。优选的，所述催化剂还包括羟丙基甲基纤维素，其与活性成分的质量比为2～3：1。优选的，醋酸锰和高氯酸钾的质量比为1：0.5～2。优选的，四氧化三铁和氧化铈的质量比为1：1.5～3。上述的一种烟气脱硝催化剂的制备方法，包括步骤：(1)称取配方量的四氧化三铁和氧化铈，混合均匀，得到混合粉末；(2)将配方量的醋酸锰和高氯酸钾溶于去离子水，得到水溶液；(3)将步骤(1)所得混合粉末与步骤(2)所得水溶液混合，搅拌均匀，得到混合浆料；(4)向混合浆料中加入玻璃纤维粉，搅拌12～15小时，经干燥和煅烧，得到烟气脱硝催化剂。优选的，步骤(1)中还加入了羟丙基甲基纤维素，与四氧化三铁和氧化铈混合均匀，得到混合粉末。优选的，步骤(4)中的玻璃纤维粉加入前经活化处理，具体方法是：将玻璃纤维粉浸入5～8倍重量的酸溶液中煮沸，冷却后，去离子水洗涤3～5次，烘干即可。进一步优选的，所述酸溶液为质量浓度10～20％的盐酸溶液。优选的，步骤(4)中的干燥条件为80～130℃干燥5～8小时。优选的，步骤(4)中的煅烧条件为350～430℃煅烧36～45小时。本专利技术的有益效果：本专利技术的烟气脱硝催化剂以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾为活性成分，四氧化三铁和氧化铈作为助催化剂，具有良好的催化作用。本专利技术的催化剂脱硝率高，使用寿命长，活性温度窗口宽，抗硫中毒能力强。具体的说，本专利技术的烟气脱硝催化剂，NO转化率在90～300℃温度范围内能达到95％以上，而且，在使用16小时后仍能保持较高的NO转化率，催化活性仅仅稍有减弱，具有很强的抗硫中毒性能。本专利技术还加入了羟丙基甲基纤维素作为粘结剂，使得所得混合浆料有较好的成膜性，改善其流变性能，使得混合浆料能够与载体充分接触，实现良好负载，提高催化剂的机械强度。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。实施例1：一种烟气脱硝催化剂，是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾(质量比为1：0.5)为活性成分，四氧化三铁和氧化铈(质量比为1：1.5)作为助催化剂；其中，活性成分、助催化剂、载体的质量比为1：5：58。上述的一种烟气脱硝催化剂的制备方法，包括步骤：(1)称取配方量的四氧化三铁、氧化铈，混合均匀，得到混合粉末；(2)将配方量的醋酸锰和高氯酸钾溶于去离子水，得到水溶液；(3)将步骤(1)所得混合粉末与步骤(2)所得水溶液混合，搅拌均匀，得到混合浆料；(4)向混合浆料中加入活化处理的玻璃纤维粉，搅拌12小时，80℃干燥5小时，350℃煅烧36小时，得到烟气脱硝催化剂；其中，玻璃纤维粉的活化处理方法是：将玻璃纤维粉浸入5倍重量的盐酸溶液(质量浓度10％)中煮沸，冷却后，去离子水洗涤3次，烘干即可。实施例2：一种烟气脱硝催化剂，是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾(质量比为1：2)为活性成分，四氧化三铁和氧化铈(质量比为1：3)作为助催化剂；其中，活性成分、助催化剂、载体的质量比为1：12：75。上述的一种烟气脱硝催化剂的制备方法，包括步骤：(1)称取配方量的四氧化三铁、氧化铈，混合均匀，得到混合粉末；(2)将配方量的醋酸锰和高氯酸钾溶于去离子水，得到水溶液；(3)将步骤(1)所得混合粉末与步骤(2)所得水溶液混合，搅拌均匀，得到混合浆料；(4)向混合浆料中加入活化处理的玻璃纤维粉，搅拌15小时，130℃干燥8小时，430℃煅烧45小时，得到烟气脱硝催化剂；其中，玻璃纤维粉的活化处理方法是：将玻璃纤维粉浸入8倍重量的盐酸溶液(质量浓度20％)中煮沸，冷却后，去离子水洗涤5次，烘干即可。实施例3：一种烟气脱硝催化剂，是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾(质量比为1：0.5)为活性成分，四氧化三铁和氧化铈(质量比为1：1.5)作为助催化剂，另外，还包括羟丙基甲基纤维素；其中，活性成分、助催化剂、载体和羟丙基甲基纤维素的质量比为1：5：58：2。上述的一种烟气脱硝催化剂的制备方法，包括步骤：(1)称取配方量的四氧化三铁、氧化铈和羟丙基甲基纤维素，混合均匀，得到混合粉末；(2)将配方量的醋酸锰和高氯酸钾溶于去离子水，得到水溶液；(3)将步骤(1)所得混合粉末与步骤(2)所得水溶液混合，搅拌均匀，得到混合浆料；(4)向混合浆料中加入活化处理的玻璃纤维粉，搅拌12小时，80℃干燥5小时，350℃煅烧36小时，得到烟气脱硝催化剂；其中，玻璃纤维粉的活化处理方法是：将玻璃纤维粉浸入5倍重量的盐酸溶液(质量浓度10％)中煮沸，冷却后，去离子水洗涤3次，烘干即可。实施例4：一种烟气脱硝催化剂，是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾(质量比为1：2)为活性成分，四氧化三铁和氧化铈(质量比为1：3)作为助催化剂，另外，还包括羟丙基甲基纤维素；其中，活性成分、助催化剂、载体和羟丙基甲基纤维素的质量比为1：12：75：3。上述的一种烟气脱硝催化剂的制备方法，包括步骤：(1)称取配方量的四氧化三铁、氧化铈和羟丙基甲基纤维素，混合均匀，得到混合粉末；(2)将配方量的醋酸锰和高氯酸钾溶于去离子水，得到水溶液；(3)将步骤(1)所得混合粉末与步骤(2)所得水溶液混合，搅拌均匀，得到混合浆料；(4)向混合浆料中加入活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硝催化剂，其特征在于，是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾为活性成分，四氧化三铁和氧化铈作为助催化剂；其中，活性成分、助催化剂和载体的质量比为1：5～12：58～75。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝催化剂，其特征在于，是以玻璃纤维粉作为载体，其负载醋酸锰和高氯酸钾为活性成分，四氧化三铁和氧化铈作为助催化剂；其中，活性成分、助催化剂和载体的质量比为1：5～12：58～75。2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂还包括羟丙基甲基纤维素，其与活性成分的质量比为2～3：1。3.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝催化剂，其特征在于，醋酸锰和高氯酸钾的质量比为1：0.5～2。4.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝催化剂，其特征在于，四氧化三铁和氧化铈的质量比为1：1.5～3。5.权利要求1～4中任一项所述的一种烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：（1）称取配方量的四氧化三铁和氧化铈，混合均匀，得到混合粉末；（2）将配方量的醋酸锰和高氯酸钾溶于去离子水，得到水溶液；（3）将步骤（1）所得混合粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，
申请(专利权)人：张进，
类型：发明
国别省市：浙江;33