一种NH3-SCO催化剂及其在含氨气流净化处理中的应用制造技术

本发明专利技术提供一种NH3‑

【技术实现步骤摘要】
一种NH3‑
SCO催化剂及其在含氨气流净化处理中的应用


[0001]本专利技术属气体净化处理
，具体涉及一种NH3‑
SCO催化剂及其在含氨气流净化处理中的应用。

技术介绍

[0002]有些催化剂、吸附剂的生产过程中，采用氨水、铵盐如乙酸铵、钼酸铵作为原配料；所述氨水、铵盐在催化剂、吸附剂的干燥、焙烧过程中挥发、分解，产生含氨气流，一般经酸液吸收达到排放要求。GB31573
‑
2015无机化学工业污染物排放标准所规定的烟囱排空气中氨的浓度限值为20mg/m3，特别排放限值为10mg/m3。
[0003]所述含氨气流的条件一般为：氨浓度高于0.1%（体积），气流量每小时几十到几百m3，温度80
‑
200℃，主要成分是空气和水分。所述含氨气流，可通过酸液循环吸收处理，但由于吸收处理装置规模小，工艺往往不够完善，所存在的缺点包括：酸的购买、储存都有一定难度，所产铵盐溶液虽可用作农业肥料，但有些季节较难有合适去向，烟囱排放气夹带循环吸收液，易造成“落雪”污染周边环境等问题。所述含氨气流，即便通过多级水吸收处理，也容易发生排气氨超标，原因在于水溶液中氨的易挥发性，使末级的低温、常温氨水在很低浓度时气相中氨的平衡浓度即易超标；所得氨水的处理或利用也存在困难，现氨水已较少用作农业肥料，且因常含水溶性杂质，不易回用于催化剂、吸附剂的生产。
[0004]所述含氨气流也可通过选择性催化氧化工艺将所含氨氧化为N2再排放，但又可能存在副产物NOx的超标污染问题。所述GB31573
‑
2015规定的烟囱排空气中NOx的浓度限值为200mg/m3，特别排放限值为100mg/m3。
[0005]CN111450698A公开一种含氨气流的选择性氧化净化处理方法，其通过在氧化铜
‑
氧化钒/二氧化钛催化剂和180
‑
320℃条件下，将气流中所含氨与所含或所配入的氧气进行选择性氧化反应，生成氮气和水；以质量份数计，所述氧化钒
‑
氧化铜/二氧化钛催化剂中，含CuO3
‑
8%，含氧化钒以V2O5计为0.3
‑
0.5%；处理后气流中氨含量低于10mg/m3，NOx含量低于100mg/m3；符合排放标准，可经烟囱排入大气，或引入其它过程如用于干燥或换热，利用反应出口气的热量。该方法的缺点是催化剂在220
‑
320℃时的氧化活性较强，NOx因二次生成明显而不易处理到如80mg/m3以下，在180
‑
200℃时的氧化活性又较弱，直接处理180℃作用温度的气流不易达到脱氨要求，以及催化剂含钒的毒性问题。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种NH3‑
SCO催化剂及其在含氨气流净化处理中的应用方法。所述NH3‑
SRO催化剂，包含SSZ
‑
13分子筛和铜、锰的复合氧化物活性组分，具有适中的氧化活性，可在150
‑
300℃和气时空速30
‑
2000hr
‑1条件下，利用气流中所含体积含量5%以上的O2，将浓度8000mg/m3以下的NH3处理到≤10 mg/m3的水平，甚至≤2mg/m3的浓度水平，同时NOx的副产量在20mg/m3以内，NH3‑
SCO反应的生成物为N2、H2O；NH3‑
SCO催化性能稳定，受气流中O2、H2O浓度的影响小；耐侵蚀能力强，机械强度稳定，不易掉粉或粉化而导致床
层阻力上升，寿命可达2年以上。净化处理后气流中NH3和NOx含量都符合排放标准，可经烟囱排入大气，或引入其它过程如用于干燥或换热，利用反应出口气的热量。
[0007]本专利技术的NH3‑
SRO催化剂，以质量分数计，包含SSZ
‑
13分子筛以氢型计20
‑
50%，及铜以CuO计5
‑
12%、锰以MnO计4
‑
8%；其通过如下步骤制成：A.以质量份数比例计，将铵型的SSZ
‑
13分子筛，加所需浓度Cu、Mn的硝酸盐水溶液打浆，进行离子交换，过滤，水洗，滤饼干燥后在空气条件下550
‑
580℃焙烧，粉碎，得Cu
‑
Mn/SSZ
‑
13分子筛焙烧粉；所述Cu
‑
Mn/SSZ
‑
13分子筛焙烧粉中，以氧化物质量含量计，折含CuO2
‑
4%、MnO1
‑
2%；B.将所述Cu
‑
Mn/SSZ
‑
13分子筛焙烧粉30
‑
60份、碱式碳酸铜5
‑
12份、碳酸锰4
‑
11份、水洗高岭土30
‑
50份，置于捏合机中混匀，喷洒入磷酸铝溶胶
‑
拟薄水铝石复合胶液100
‑
130份，混匀并进一步捏合，之后挤条，挤出条干燥后在空气条件下500
‑
550℃焙烧，得焙烧条；C.通过等体积浸渍法，将所述焙烧条浸渍质量浓度60%以上的乙酸水溶液，常温密闭放置1
‑
2h后120
‑
130℃干燥，再在氧化气氛条件下400
‑
450℃焙烧2
‑
4hr，制得NH3‑
SRO催化剂；其中，步骤B所述磷酸铝溶胶
‑
拟薄水铝石复合胶液，由以下方法制成：以质量份数比例计，水100份，加拟薄水铝石干粉10
‑
15份打浆，按Al/P物质的量比例0.7
‑
0.8加入磷酸，加热并在90
‑
105℃反应2
‑
3h，至生成透明胶体，冷却至常温得磷酸铝溶胶，储存备用；在向步骤B捏合机的混匀粉料中投料前，取所需量的磷酸铝溶胶，加入拟薄水铝石干粉，常温搅拌反应0.5
‑
1h，制得磷酸铝溶胶
‑
拟薄水铝石复合胶液，拟薄水铝石干粉的加入量按所得磷酸铝溶胶
‑
拟薄水铝石复合胶液中Al/P物质的量比1.1
‑
1.2计算；所述拟薄水铝石干粉的比表面积300
‑
350m2/g，粉粒平均直径≤5μm，Al2O3含量65
‑
70%。
[0008]本专利技术的NH3‑
SCO催化剂，其反应性能是SSZ
‑
13分子筛、所含铜锰复合氧化物及其分散关系共同作用的结果。其中，SSZ
‑
13分子筛具有菱沸石（CHA）结构，孔道尺寸0.38nm
×
0.38nm，比表面积高于600m2/g，硅铝比15
‑
50，晶粒外形尺寸0.2
‑
2μm，在耐酸性、热稳定性高，在如150℃含水分空气条件下，对NO、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NH3‑
SRO催化剂，以质量分数计，包含SSZ
‑
13分子筛以氢型计20
‑
50%，及铜以CuO计5
‑
12%、锰以MnO计4
‑
8%；其通过如下步骤制成：A.以质量份数比例计，将铵型的SSZ
‑
13分子筛，加所需浓度Cu、Mn的硝酸盐水溶液打浆，进行离子交换，过滤，水洗，滤饼干燥后在空气条件下550
‑
580℃焙烧，粉碎，得Cu
‑
Mn/SSZ
‑
13分子筛焙烧粉；所述Cu
‑
Mn/SSZ
‑
13分子筛焙烧粉中，以氧化物质量含量计，折含CuO2
‑
4%、MnO1
‑
2%；B.将所述Cu
‑
Mn/SSZ
‑
13分子筛焙烧粉30
‑
60份、碱式碳酸铜5
‑
12份、碳酸锰4
‑
11份、水洗高岭土30
‑
50份，置于捏合机中混匀，喷洒入磷酸铝溶胶
‑
拟薄水铝石复合胶液100
‑
130份，混匀并进一步捏合，之后挤条，挤出条干燥后在空气条件下500
‑
550℃焙烧，得焙烧条；C.通过等体积浸渍法，将所述焙烧条浸渍质量浓度60%以上的乙酸水溶液，常温密闭放置1
‑
2h后120
‑
130℃干燥，再在氧化气氛条件下400
‑
450℃焙烧2
‑
4hr，制得NH3‑
SRO催化剂；其中，步骤B所述磷酸铝溶胶
‑
拟薄水铝石复合胶液，由以下方法制成：以质量份数比例计，水100份，加拟薄水铝石干粉10
‑
15份打浆，按Al/P物质的量比例0.7
‑
0.8加入磷酸，加热并在90
‑
105℃反应2
‑
3h，至生成透明胶体，冷却至常温得磷酸铝溶胶，储存备用；在向步骤B捏合机的混匀粉料中投料前，取所需量的磷酸铝溶胶，加入拟薄水铝石干粉，常温搅拌反应0.5
‑
1h，制得磷酸铝溶胶
‑
拟薄水铝石复合胶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文宾，杨金帅，崔国栋，
申请(专利权)人：山东迅达化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：