一种具有耐硫性的CO氧化催化剂及其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及工业催化剂技术领域，尤其是一种具有耐硫性的CO氧化催化剂及其制备方法及应用，现提出如下方案，其包括内层组分和外层组分；所述内层组分包括：载体、CuO、MnO和CeO2，所述载体包括AC和Al2O3；CuO质量占载体质量3

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐硫性的CO氧化催化剂及其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及工业催化剂领域，尤其是一种具有耐硫性的CO氧化催化剂及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]CO氧化催化剂可以分为两大类：贵金属催化剂和非贵金属催化剂，贵金属催化剂具有良好的催化性能而受到人们的关注，但是由于其制备工艺复杂、生产成本高、储藏量少、回收困难等缺点，使得在实际大规模应用中受到了限制。而一些非贵金属催化剂，如铜、锰、铁、钴等以及一些稀土元素的组合，则因为制备方法简单、原料价廉易得等优点引起了广泛关注。专利CN112657501A介绍了一种CuO/Ce O2催化剂，在50
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150℃即可实现CO的消除。专利CN109759063A介绍了一种核壳型CO氧化催化剂，将两种多孔MOF材料相互包覆，在120℃即可实现接近100％的CO脱除率。
[0003]以上专利虽然一定程度上实现了CO的脱除，但工业烟气中往往含有SO2，而SO2对以上催化剂均有强烈的毒害作用，因此难以在实际工况中推行，为此，本专利技术提出了一种具有耐硫性的CO氧化催化剂及其制备方法及应用。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的问题，本专利技术提出了一种具有耐硫性的CO氧化催化剂及其制备方法及应用。
[0005]本专利技术以AC、Al2O3为载体，通过浸渍CuO、MnO、CeO2等活性物质，实现高活性，以MoO3‑
Al2O3涂敷层作为抗硫涂层，实现高抗硫性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种CO氧化催化剂，包括内层组分和外层组分；所述内层组分包括：载体、CuO、MnO和CeO2，所述载体包括AC和Al2O3；CuO质量占载体质量3
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7％、MnO质量占载体质量3
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7％、CeO2质量占载体质量3
‑
7％、AC和Al2O3的质量比为(1～5)：(1～9)；
[0008]所述外层组分包括MoO3‑
Al2O3涂层，所述MoO3‑
Al2O3涂层中MoO3和Al2O3的质量比为(0.1～0.3)：1，所述MoO3‑
Al2O3涂层的质量占载体质量3
‑
7％。
[0009]一种CO氧化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0010]将CuO的前驱体、MnOx的前驱体和CeO2的前驱体溶解于水中得到第一溶液；在第一溶液中加入经过酸化处理的AC和Al2O3，搅拌混合得到第一浆料；对第一浆料进行先烘干后煅烧处理，得到第一催化剂。
[0011]进一步地，所述步骤还包括：将MoO3粉末与铝溶胶混合，经磨砂处理，得到第二浆料；将粉状的第一催化剂加入到第二浆料中搅拌混合得到混合物，再对混合物进行先烘干后煅烧处理，得到CO氧化催化剂。
[0012]进一步地，所述AC和Al2O3的酸化处理步骤包括：将AC和Al2O3分散于0.1mol/L硫酸溶液中，在80℃下搅拌2小时得到第二溶液，将第二溶液在120℃下烘干，得到第一产物，将
第一产物在500℃、氮气气氛下焙烧2小时，得到酸化处理的AC和Al2O3。
[0013]进一步地，所述AC和Al2O3的质量与硫酸溶液的质量比为1：2。
[0014]进一步地，CuO的前驱体包括三水硝酸铜，MnOx的前驱体包括硝酸锰，CeO2的前驱体包括六水硝酸铈。
[0015]进一步地，第一浆料的烘干温度为100
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120℃，烘干时间为4
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8h，煅烧处理的温度为500℃，时间为5
‑
8h。
[0016]进一步地，所述铝溶胶固含量为5wt％，所述MoO3与铝溶胶得质量比为0.1
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0.3，所述混合物的烘干温度为40℃，烘干时间为48h，煅烧处理的温度为500℃，时间为2h，所述粉状的第一催化剂的粒度小于2000目。
[0017]进一步地，所述AC和Al2O3的质量比为(1～5)：(1～9)。
[0018]上述的CO氧化催化剂或上述的制备方法制备得到的CO氧化催化剂在催化氧化工业烟气中的CO中的应用。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本方法的显著优点是：CuO与CeO2能实现CO的快速氧化，利用AC对CO的吸附特性，进一步引入Mn作为活性助剂增强了CO的催化性能，同时涂敷MoO3‑
Al2O3抗硫涂层，抑制了SO2在催化剂表面的吸附，抑制了催化活性组分的硫化，提高催化剂的耐硫特性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1
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5和对比例1中的催化剂对在无SO2环境下对CO脱除活性测定结果图；
[0022]图2为本专利技术实施例5和对比例1制得的催化剂中通SO2后CO催化剂活性随时间变化关系图；
[0023]图3为本专利技术实施例中1和对比例3的催化剂SO2吸附能力图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0026]以AC、Al2O3为载体，通过浸渍CuO、MnO、CeO2等活性物质，实现高活性，以MoO3‑
Al2O3涂敷层作为抗硫涂层，实现高抗硫性。
[0027]一种低温CO脱除催化剂制备方法，包括以下步骤：
[0028]1)载体酸化处理：称取一定质量AC、Al2O3，分散于0.1mol/L硫酸溶液中，80℃水浴搅拌2小时，120℃烘干过夜，再于500℃氮气气氛下焙烧2小时，载体质量与硫酸溶液质量比为1：2；
[0029]2)称取一定质量的CuO、MnOx、CeO2前驱体溶解于80℃热水中；
[0030]3)在高速分散的条件下分别在2)中溶液中加入一定质量1)中酸化后的AC、Al2O3，高速分散处理30分钟，形成浆料；
[0031]4)将3)中浆料经烘干后，再于氮气气氛中以500℃煅烧，既得CO催化剂，然后粉磨，得到粒度小于2000目的CO催化剂粉体。
[0032]5)将七钼酸铵进行500℃2h焙烧得到MoO3粉末；
[0033]6)MoO3粉末与5wt％固含量的铝溶胶进行混合，砂磨处理30分钟，形成浆料；
[0034]7)将步骤步骤4得到的粉体加入步骤6得到的浆料中，搅拌混合，将催化剂覆盖涂层；
[0035]8)将覆盖涂层的催化剂40℃干燥48h；500℃氮气气氛煅烧2h，煅烧后既得涂敷涂层的CO催化剂。
[0036]优选的，上述步骤中2)中CuO质量占载体质量3
‑
7％，MnO质量占载体质量3
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7％，CeO2质量载体质量3
‑
7％；
[0037]优选的，上述步骤中3)中AC、Al2O3质量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CO氧化催化剂，其特征在于，包括内层组分和外层组分；所述内层组分包括：载体、CuO、MnO和CeO2，所述载体包括AC和Al2O3；CuO质量占载体质量3
‑
7％、MnO质量占载体质量3
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7％、CeO2质量占载体质量3
‑
7％、AC和Al2O3的质量比为(1～5)：(1～9)；所述外层组分包括MoO3‑
Al2O3涂层，所述MoO3‑
Al2O3涂层中MoO3和Al2O3的质量比为(0.1～0.3)：1，所述MoO3‑
Al2O3涂层的质量占载体质量3
‑
7％。2.一种CO氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将CuO的前驱体、MnOx的前驱体和CeO2的前驱体溶解于水中得到第一溶液；在第一溶液中加入经过酸化处理的AC和Al2O3，搅拌混合得到第一浆料；对第一浆料进行先烘干后煅烧处理，得到第一催化剂。3.根据权利要求2所述的一种CO氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤还包括：将MoO3粉末与铝溶胶混合，经磨砂处理，得到第二浆料；将粉状的第一催化剂加入到第二浆料中搅拌混合得到混合物，再对混合物进行先烘干后煅烧处理，得到CO氧化催化剂。4.根据权利要求2所述的一种CO氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述AC和Al2O3的酸化处理步骤包括：将AC和Al2O3分散于0.1mol/L...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘有春，王光应，徐辉，赵羽，许晓龙，
申请(专利权)人：安徽元琛环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：