The method of preparing Cu ZSM 5 catalyst by ion exchange is a method of combining liquid phase ion exchange method with solid dispersion method, specifically, the reagent and molecular sieve are fully lapping and mixing in the mortar by mass ratio of copper nitrate solid and H ZSM zeolite, and moved into anhydrous ethanol / distilled water and stirred. Mix it quickly and make the suspension; heat the ion exchange in ultrasonic wave; decompress into a small amount of liquid, remove the crucible into the oven and dry to the solid; it is called the Sesbania powder and the above solid ground to be placed in the container, and the mixture of anhydrous ethanol / distilled water is rubbed into a mass, and it is pressed into a uniform thickness. The plate-like flakes were dried in the oven and crushed and sifted by the dried flaky platen, then placed in a microwave muffle furnace, then roasted and cooled naturally. The invention has the advantages of simple process, low energy consumption, good dispersion of copper ion, reduced calcination time by 60 to 90%, high activity of catalyst, and high decomposition rate of NO.
【技术实现步骤摘要】
离子交换制备Cu-ZSM-5催化剂的方法
本专利技术属于催化剂制备领域,具体涉及采用一种新型离子交换法制备Cu-ZSM-5催化剂的方法。在低温下即可获得较高脱硝率,且工作稳定,制备周期短。既可用于船舶、汽车尾气的脱硝处理,也可用于工业废气的脱硝处理。
技术介绍
尾气中的氮氧化物(主要成分是NO)是大气的主要污染物之一,由于化石燃料使用量的剧烈提升,使全球每年排放NOx的总量超过3000万t,而且还在持续增长,NOx成为仅次于可吸入颗粒物的空气污染物,对人类生产生活带来极大影响,因此,减少NOx的排放,降低空气中NOx的浓度,已成为人们亟待解决的问题。在Iwamoto等人发现铜离子交换沸石分子筛能将NO直接催化分解生成无害的N2和O2后,引起全球性的关注,相对于SCR法、SNCR法、吸附等脱硝方法,NO的直接分解法具有工艺简单、不使用还原剂、不产生二次污染、无氨逃逸、可重复利用,易于维护等优点成为催化脱硝技术研究的热点。在所有NO直接分解催化剂中,Cu-ZSM-5分子筛催化剂在较低的温度下就有相当高的活性,目前为止,其在450℃时的催化活性是所有其他金属离子所制备的催化剂中最高的。因此,Cu-ZSM-5分子筛催化剂的研究引起了人们极大的关注。目前,国内外采用离子交换法来制备改性Cu-ZSM-5分子筛催化剂存在着离子交换时间长、离子交换率低、原料利用率低等问题;固相分散法存在铜离子分散性差、能耗高,破坏分子筛结构等缺点。从而导致所制得催化剂效果差、成本过大,难以进行工业化大规模生产。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是:提供一种新型离子交换法制备Cu-Z ...
【技术保护点】
一种离子交换制备Cu‑ZSM‑5催化剂的方法,其特征是采用液相离子交换法和固相分散法相结合方法,具体是:按质量比称取硝酸铜固体和H‑ZSM‑5分子筛原粉,把试剂和分子筛在研钵中充分研磨混合;移入无水乙醇/蒸馏水中,搅拌使其快速混合,制得悬浊液;于超声波中加热进行离子交换;减压蒸馏至少量液体,移置坩埚中,放进烘箱干燥至固态;称取田菁粉和上述固体研磨后置于容器中,滴加无水乙醇/蒸馏水混合液揉至团状,将其压成厚度均匀的片状压片,置于烘箱中干燥;将干燥后的片状压片破碎、过筛,放入微波马弗炉中升温焙烧,自然冷却。
【技术特征摘要】
1.一种离子交换制备Cu-ZSM-5催化剂的方法,其特征是采用液相离子交换法和固相分散法相结合方法,具体是:按质量比称取硝酸铜固体和H-ZSM-5分子筛原粉,把试剂和分子筛在研钵中充分研磨混合;移入无水乙醇/蒸馏水中,搅拌使其快速混合,制得悬浊液;于超声波中加热进行离子交换;减压蒸馏至少量液体,移置坩埚中,放进烘箱干燥至固态;称取田菁粉和上述固体研磨后置于容器中,滴加无水乙醇/蒸馏水混合液揉至团状,将其压成厚度均匀的片状压片,置于烘箱中干燥;将干燥后的片状压片破碎、过筛,放入微波马弗炉中升温焙烧,自然冷却。2.根据权利要求1所述的离子交换制备Cu-ZSM-5催化剂的方法,其特征是采用包括以下步骤的方法:步骤1.按摩尔量称取定量硝酸铜固体和H-ZSM-5粉状分子筛,把试剂和分子筛在研钵中,滴加聚乙二醇400作为分散剂,然后充分研磨、均匀混合直至粉末呈浅蓝色,得到混合后粉末;步骤2.将混合后粉末移入无水乙醇/蒸馏水混合液中,混合液中无水乙醇/蒸馏水体积比为1:4,搅拌使其快速混合,制得悬浊液;步骤3.将悬浊液于超声波中,同时在搅拌桨转动下加热38-42℃时进行离子交换,离子交换时间为3.5-4.5h;步骤4.在步骤3条件下用如图2装置减压蒸馏至少量液体,移置坩埚中,放进烘箱干燥至固态;步骤5.按质量比为(0.10~0.15):1称取田菁粉和所述混合后粉末置于容器中,滴加无水乙醇/蒸馏水混合液揉至团状,将其在压片机中压成厚度均匀的片状压片,置于烘箱中干燥;步骤6.将干燥后的片状压片破碎、过筛...
【专利技术属性】
技术研发人员:张光旭,刘士豪,刘会轩,常意川,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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