一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂及制备方法，包括具有分子筛结构，分子筛骨架由MoO6八面体和AO6八面体共同组成，其中A元素为V和Nb、Sb、Te等元素中的一种或多种，AO6八面体原子级分散在MoO6八面体分子筛骨架中，AO6八面体为催化活性中心，MoO6八面体为ABS分解中心，分子筛的孔道结构促进了ABS的分解。有益效果：有效弥补了传统SCR催化剂在低温下因ABS沉积而易失活的缺陷，提高了催化剂的低温稳定性，降低了用于催化剂再生的能耗和成本。在150

【技术实现步骤摘要】
一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂及制备方法


[0001]本专利技术涉及大气污染控制
，具体来说，涉及一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂及制备方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物(NOx)是目前的首要大气污染物，涉及众多环境问题，它是造 成酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾、温室效应的重要诱因，同时也是PM2.5 的重要前体物，给人类健康与气候环境带来了严重的威胁。目前，NOx与氨选 择性催化还原(SCR)技术是针对固定源和移动源的NOx最有效，最成熟且应 用最为广泛的减排措施之一。根据我国2011
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2015年《全国环境统计公报》和 2017年《中国统计年鉴》，我国电力行业NOx排放得到了有效控制，其中 V2O5
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WO3/TiO2催化剂是燃煤电厂中最为常用的SCR催化剂。然而非电行业(如 钢铁焦化、玻璃水泥、垃圾焚烧等)的NOx排放量仍呈上升趋势，因为非电行 业的烟气温度较低(<300℃)，烟气中的SO2、H2O与NH3发生反应生成硫酸 氢铵(ABS)，ABS沉积覆盖在催化剂表面，堵塞催化剂的活性位点导致催化 剂失活，显著降低传统SCR催化剂的工作寿命。
[0003]目前工业烟气脱硝常用的抗ABS中毒的方法是利用额外能源加热使ABS分解以达到催化剂再生的效果，然而这种方法能耗与成本非常高。因此，研发新型的低温抗ABS中毒的脱硝催化剂在环境和能源领域都具有重大的科学意义和实用价值。最近在开发具有抗硫性能的催化剂方面取得了较大的进展，研究人员通过降低催化剂的氧化还原能力来降低SO2的氧化速率来减少SO3的生成，从而抑制ABS的生成。但催化剂的氧化还原能力下降也会导致低温活性的下降，此外ABS仍在缓慢积累，无法从根本上解决催化剂ABS中毒的问题。开发低温下抗ABS中毒的高效脱硝催化剂仍然面临着巨大的挑战。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂及制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂，包括具有分子筛结构，分子筛骨架由MoO6八面体和AO6八面体共同组成，其中A元素为V和Nb、Sb、Te等元素中的一种或多种，AO6八面体原子级分散在MoO6八面体分子筛骨架中，AO6八面体为催化活性中心，MoO6八面体为ABS分解中心，分子筛的孔道结构促进了ABS的分解。
[0007]进一步的，所述A元素中V元素相对Mo含量为0.5
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15 atom%，Nb、Sb、Te等元素含量为0
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10 atom%，A位点原子级分散于分子筛骨架中，A元素的相对含量不影响分子筛的整体结构。
[0008]根据本专利技术的另一方面，一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将(NH4)6Mo7O
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4H2O溶解于超纯水中形成澄清溶液；（2）将所需量的A元素的可溶性前体盐溶解于超纯水中配置成澄清溶液，部分低溶解度的前体盐需加入助溶剂（如草酸、乙醇等）进行溶解；（3）将步骤（2）中制备的A前体溶液与步骤（1）所获得的Mo前体溶液混合；（4）取步骤（3）中的样品高温水热反应一定时间；（5）将上述水热反应所得的固体离心分离，洗涤干燥，并研磨至细粉末状，然后经过煅烧，即得所述低温抗ABS中毒脱硝催化剂。
[0009]进一步的，所述步骤（4）水热反应温度为150
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250 ℃，时间为20
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48h。
[0010]进一步的，所述步骤（5）低温干燥的温度为80
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120 ℃，时间为8
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12h。
[0011]进一步的，所述步骤（5）煅烧具体条件为为：以5
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10 ℃/min的速率升温至400
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500℃，保温2
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6h，然后自然冷却至室温。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术将VO6八面体原子级分散于MoO6分子筛骨架结构上，制备得到了低温抗ABS中毒脱硝催化剂。其中M1型钼氧分子筛具有优异的抗硫抗水中毒性能和低温ABS分解性能，而低温脱硝活性由VO6八面体提供，使得催化剂在中低温含水含硫烟气条件下能保持优异的稳定性与活性；2、本专利技术相比于商业的V2O5‑
WO3/TiO2脱硝催化剂，具有更好的低温SCR催化活性和更优异的抗硫抗水性能；3、本专利技术采用水热法制备，操作过程简单且重复性很高。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本专利技术实施例1、2制备的低温抗ABS中毒脱硝催化剂的实验结果图之一。
[0015]图2为本专利技术实施例1制备的低温抗ABS中毒脱硝催化剂的实验结果图之二。
[0016]图3为本专利技术实施例2制备的低温抗ABS中毒脱硝催化剂的实验结果图之三。
[0017]图4为本专利技术实施例3制备的VWTi催化剂抗硫酸氢铵中毒的实验结果图之四。
具体实施方式
[0018]下面，结合附图以及具体实施方式，对专利技术做出进一步的描述：实施例1（1）将3.6 g (NH4)6Mo7O
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4H2O溶解于30mL超纯水中；（2）取0.07 g NH4VO3和0.3 g助溶剂（草酸）溶解于30mL超纯水中；（3）将步骤（1）与步骤（2）所得的物料混合，175℃水热反应48h，反应结束后固体粉末离心分离洗涤后，烘箱过夜烘干；（4）将上述固体研磨至细粉末状，倒入坩埚，放入马弗炉内进行密封焙烧，该密封焙烧具体为：以5℃/min的速率升温至400℃，保温4h，然后自然冷却至室温，获得粉末样品。
[0019]在固定床反应器中对该催化剂的SCR脱硝性能进行评价。反应烟气条件设定为600 ppm NO，600 ppm NH3，3 vol% O2，200 ppm SO
2 (使用时)，10 vol% H2O (使用时)，N2平衡气，总气体流量为600mL/min。将模拟烟气通入装有0.5 g该低温抗ABS中毒脱硝催化剂的反应炉中，将反应器设置程序升温，各组分的气相浓度用烟气分析仪在线实时监测。所得脱硝性能结果如图1所示。从图1中可以看出，该催化剂具有良好的低温脱硝催化活性。将反应器程序升温到210℃且保持稳定，记录出口处NO浓度的变化，并计算出NO转化率。从图2中可以看出，在210℃的稳定性试验中，NO转化率稳定在80%左右，表现出强抗硫抗水性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂，其特征在于，包括具有分子筛结构，分子筛骨架由MoO6八面体和AO6八面体共同组成，其中A元素为V和Nb、Sb、Te元素中的一种或多种，AO6八面体原子级分散在MoO6八面体分子筛骨架中，AO6八面体为催化活性中心，MoO6八面体为ABS分解中心。2.根据权利要求1所述的一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂，其特征在于，所述A元素中V元素相对Mo含量为0.5
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15 atom%，Nb、Sb、Te元素含量为0
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10 atom%，A位点原子级分散于分子筛骨架中。3.一种低温抗ABS中毒的M1型钼分子筛脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将(NH4)6Mo7O
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4H2O溶解于超纯水中形成澄清溶液；（2）将所需量的A元素的可溶性前体盐溶解于超纯水中配置成澄清溶液，部分低溶解度的前体盐需加入助溶剂（如草酸、乙醇等）进行溶解；（3）将步骤（2）中制备的A前体溶液与步...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐幸福，许东润，方雪，曲韦烨，
申请(专利权)人：上海复翼环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：