平板式CO、SO制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种平板式CO、SO

【技术实现步骤摘要】
平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂及其制备方法
本专利技术属于环保及脱硝催化
，特别涉及一种平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂，可实现CO及氮、硫污染物的同步脱除。本专利技术还提供了该平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂的制备方法。
技术介绍
二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是重要的大气污染物，能造成酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层等，给环境和人类健康造成极大危害。煤炭作为我国最重要的能源之一，燃煤电厂排放的SO2和NOx占总排放量的90％以上。目前，燃煤电厂广泛采用的脱硫工艺是石灰石石膏湿法脱硫(FGD)，脱硝工艺多为选择性催化还原(SCR)，两套独立的装置均具有较理想的脱硫效率和脱硝效率，但如使用两套装置进行联合脱硫脱硝，则存在占地面积大，系统复杂，投资和运行成本高等缺点。烟气中通常含有一定量的一氧化碳(CO)，因此利用烟气中存在的CO作为还原剂，将SO2和NOx还原为单质硫和N2，不仅可以实现CO、SO2和NOx三种污染物的同步脱除，而且不需要添加额外的还原剂，工艺简单，运行成本低，具有广阔的应用前景。但CO还原SO2和NOx的反应需要在催化剂存在下才可以进行，因此开发高活性、选择性和稳定性的催化剂是该工艺的核心。中国专利文献CN102049257A公开了一种CO同时还原SO2和NO的催化剂，该催化剂以TiO2-Al2O3复合氧化物为载体，过渡金属氧化物为活性组分，该催化剂经预硫化后，在较低温度和高空速下，可得到98％的SO2转化率和接近100％的NO转化率，但烟气中剩余的CO并未继续进行处理，仍排放到大气中。中国专利文献CN103464154A同样公开了一种用于CO同时催化还原NO和SO2的催化剂，该催化剂以γ-Al2O3为载体，负载金属氧化物。该催化剂可以有效还原SO2和NO，但同样不能实现剩余CO的脱除，造成尾气CO排放超标。鉴于现有催化剂存在的上述技术问题，亟待开发一种能够实现CO、SO2和NOx高效地同步脱除的催化剂。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有的同步脱硫脱硝工艺中无法同步处理剩余的CO的技术问题，提供一种平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂及其制备方法，所述催化剂对CO还原SO2和NOx反应具有很高的活性，并且对CO氧化为CO2亦具有较高的活性，可高效地实现CO、SO2和NOx的同步脱除。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供一种平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂，所述催化剂为平板状结构，其组分包括质量百分比为5～20％的La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3和80～95％的γ-Al2O3纳米管，所述催化剂经预硫化处理。优选地，所述La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3为钙钛矿结构，其中x取值为0.5～0.7。优选地，所述γ-Al2O3纳米管长度为250～300nm，外径为18～20nm。本专利技术实施例还提供了前述平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1.催化剂载体制备，即在搅拌条件下，将AlCl3溶液缓慢滴加到NaOH溶液中，得到透明的NaAlO2溶液；将过氧化氢溶液加入到45℃的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，搅拌均匀后，再将NaAlO2溶液缓慢滴加到十六烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后再加入30％的H2O2溶液；将得到的胶体于40℃下水热反应12h，再于120℃下反应12h，将产物水洗、过滤后，在空气中80～120℃下干燥12～24h，再在空气中于500～550℃下焙烧4～24h，制备得到γ-Al2O3纳米管；步骤2.催化剂泥料制备，即按La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3中镧、锶、钴和钼元素物质的量的比例分别将硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴和七钼酸铵依次加入去离子水中，待完全溶解后加入柠檬酸，于40～60℃下搅拌1～2h；将得到的溶液加入到所述步骤1中制得的γ-Al2O3纳米管中并搅拌均匀，再加入蒙脱土、玻璃纤维、聚环氧乙烷和羧甲基纤维素，于密闭条件下陈化24～48h，制备得到催化剂泥料；步骤3.平板式催化剂制备，包括：步骤31.平板式催化剂成型，即将所述步骤2中制得的催化剂泥料经挤出机挤出后置于不锈钢网板上，再经辊压涂覆、压褶、剪切后，在空气中于105～120℃下干燥5～10min，再在空气中于750～800℃下焙烧4～8h，制备得到平板式催化剂；步骤32.催化剂预硫化，即将所述步骤31中制得的平板式催化剂在由CO、SO2、O2和N2组成的预硫化气体中于200℃下处理1～4h；再切断SO2气体并升温至300～400℃保持1～4h；最后升温至600～700℃并通入SO2气体，保持2～6h，制备得到经过预硫化的平板式La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3/γ-Al2O3催化剂，即为所述平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂。作为步骤1的优选，所述AlCl3溶液的浓度为0.5mol/L，NaOH溶液的浓度为4mol/L，AlCl3和NaOH的摩尔比为1:2。作为步骤1的优选，所述十六烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为0.3mol/L。作为步骤2的优选，加入去离子水中的柠檬酸的物质的量与加入的金属离子物质的量的总量相等。作为步骤2的优选，所述玻璃纤维的长度为4～6mm。作为步骤2的优选，所述聚丙烯酰胺为阴离子型，分子量为200万～400万。作为步骤32的优选，所述预硫化气体中CO、SO2、O2和N2各组分所占体积比分别为10％、2％、5％和83％。本专利技术实施例的上述技术方案提供了以新型γ-Al2O3纳米管为载体，La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3钙钛矿为活性组分，并通过预硫化处理的催化剂，使所述催化剂可同步脱除烟气中的CO、SO2和NOx，其有益效果具体如下：1.γ-Al2O3纳米管作为载体，有利于活性组分的均匀分布，同时可以大幅增加催化剂的比表面积，有效提高催化剂活性；同时，适当选择γ-Al2O3纳米管的长度和外径，可以保证其作为载体具有较大的比表面积，并且不会降低催化剂机械强度；再次，γ-Al2O3纳米管独特的管腔结构，可以使大部分活性组分被固定在管道内部，而γ-Al2O3纳米管管道可以有效隔绝管道外面的碱金属、重金属等固体有毒物质，从而避免活性组分受烟气中有毒物质影响而失活，提高催化剂的抗中毒性能；2.La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3钙钛矿结构对SO2和NOx具有很好的还原性和选择性，同时对CO具有很好的催化氧化性能，可以将SO2还原为单质硫，NOx还原为N2，CO氧化为CO2，实现三种污染物的同步脱除；3.催化剂经预硫化处理后，Co-Mo-S结构中的金属-硫键同样对CO还原SO2具有很好的催化活性；并且预硫化后会生成部分La2O2S，该物质具有双活性中心，既具有与CO反应形成中间产物COS的活性中心，又有促进COS和SO2反应的活性中心，而在产物中没有COS生成，反应的选择性非常高；4.催化剂经预硫化处理后，在含O2和H2O的真实烟气中具有很好的反应活性和选择性，催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平板式CO、SO

【技术特征摘要】
1.一种平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂，其特征在于，所述催化剂为平板状结构，其组分包括质量百分比为5～20％的La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3和80～95％的γ-Al2O3纳米管，所述催化剂经预硫化处理。


2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3为钙钛矿结构，其中x取值为0.5～0.7。


3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述γ-Al2O3纳米管长度为250～300nm，外径为18～20nm。


4.一种权利要求1至3任一项所述的平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.催化剂载体制备，包括：
在搅拌条件下，将AlCl3溶液缓慢滴加到NaOH溶液中，得到透明的NaAlO2溶液；将过氧化氢溶液加入到45℃的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，搅拌均匀后，再将NaAlO2溶液缓慢滴加到十六烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后再加入30％的H2O2溶液；将得到的胶体于40℃下水热反应12h，再于120℃下反应12h，将产物水洗、过滤后，在空气中80～120℃下干燥12～24h，再在空气中于500～550℃下焙烧4～24h，制备得到γ-Al2O3纳米管；
步骤2.催化剂泥料制备，包括：
按La0.8Sr0.2CoxMo1-xO3中镧、锶、钴和钼元素物质的量的比例分别将硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴和七钼酸铵依次加入去离子水中，待完全溶解后加入柠檬酸，于40～60℃下搅拌1～2h；将得到的溶液加入到所述步骤1中制得的γ-Al2O3纳米管中并搅拌均匀，再加入蒙脱土、玻璃纤维、聚环氧乙烷和羧甲基纤维素，于密闭条件下陈化24～48h，制备得到催化剂泥料；
步骤3.平...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲艳超，陈晨，陆强，
申请(专利权)人：北京华电光大环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11