一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法和产品及其应用技术

本发明专利技术公开了一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法和产品及其应用，将Fe(NO3)3·

【技术实现步骤摘要】
一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法和产品及其应用


[0001]本专利技术属于大气污染物控制领域，具体涉及到一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法和产品及其应用。

技术介绍

[0002]当前，由于传统工业的快速发展，使得大气污染日益严重。烟气中的氮氧化物(NOx)是危害环境和人类健康的主要污染物之一。
[0003]氨气选择性催化还原(NH3‑
SCR)技术是烟气脱硝领域应用较广且较为有效的一种方法，其原理是在催化剂的作用下，利用NH3作为还原剂，将NOx选择性还原为无污染的氮气(N2)。NH3‑
SCR技术的核心是脱硝催化剂的选择。传统商业的钒钛系脱硝催化剂存在活性窗口较高、较窄，且价格昂贵的缺陷，难以应用于低温脱硝领域。
[0004]因此，本领域亟待构建低温高效的新型SCR脱硝催化剂以实现对NOx的有效处理。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括，
>[0009]将Fe(NO3)3·
9H2O和Mn(NO3)2按Fe:Mn质量比例1:0.1～0.3制备成水溶液，然后与柠檬酸晶体混合，制得混合液；其中，柠檬酸晶体添加量为2.25g/20ml；
[0010]将混合溶液在水浴中搅拌，在干燥箱中恒温干燥，使凝胶干燥；
[0011]将干燥后的样品粉碎，筛分至40～60目，在马弗炉中煅烧，制得低温SCR脱硝催化剂。
[0012]作为本专利技术所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述Fe:Mn质量比例1:0.2。
[0013]作为本专利技术所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述Fe(NO3)3·
9H2O浓度为0.36mol/L，所述Mn(NO3)2浓度为4.07mol/L。
[0014]作为本专利技术所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述在干燥箱中恒温干燥，其中，干燥温度为100～105℃，干燥时间为12～13h。
[0015]作为本专利技术所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述干燥温度为105℃，干燥时间为12h。
[0016]作为本专利技术所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述将混
合溶液在水浴中搅拌，其中，水浴温度为55～60℃。
[0017]作为本专利技术所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述在马弗炉中煅烧，其中，煅烧温度为250～300℃，煅烧时间为4～5h。
[0018]作为本专利技术所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述煅烧温度为300℃，煅烧时间为5h。
[0019]本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法制得的产品。
[0020]本专利技术的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法制得的产品在在低温SCR脱硝催化中的应用，低温SCR脱硝催化过程中，模拟烟气总流量为200mL/min，其中NH3、NO和O2浓度分别为400ppm、400ppm和5vol.％，N2为平衡气体；反应的体积空速为24000h
‑1。
[0021]本专利技术有益效果：
[0022]本专利技术提出了一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，首先确定天然铁锰矿石催化剂的最佳煅烧温度、粒径、反应体积空速和反应气体浓度，以得出天然铁锰矿石催化剂的最佳制备条件和低温SCR脱硝催化条件，在此基础上，将Fe(NO3)3·
9H2O和Mn(NO3)2按Fe:Mn质量比例1:0.1～0.3制备成水溶液，以柠檬酸溶胶凝胶法制得低温SCR脱硝催化剂，使得催化剂的低温SCR脱硝性能达到最高，远远高于商业钒钨钛催化剂，制备工艺便捷，利于工业应用。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0024]图1为本专利技术实施例中不同煅烧温度下天然铁锰矿石催化剂的脱硝性能；
[0025]图2为本专利技术实施例中不同粒径下天然铁锰矿石催化剂的脱硝性能；
[0026]图3为本专利技术实施例中不同反应体积空速下天然铁锰矿石催化剂的脱硝性能；
[0027]图4为本专利技术实施例中不同反应气体浓度下天然铁锰矿石催化剂的脱硝性能；
[0028]图5为本专利技术实施例中最佳制备方法和实验条件下天然铁锰矿石催化剂的脱硝性能。
[0029]图6为本专利技术实施例中不同元素比例的二元(Fe
‑
Mn)催化剂脱硝性能对比图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方
式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0033]实施例1
[0034](1)天然铁锰矿石催化剂的最佳煅烧温度研究：将天然铁锰矿石(Fe:Mn:Al:Si＝0.4:4.48:1.15:1，质量比)干燥、筛分(40
‑
60目)、煅烧(350、450、550和650℃)。
[0035]实验条件为：烟气流量为200mL/min，其中NH3、NO和O2浓度分别为400ppm、400ppm和5vol.％，N2为平衡气体。反应体积空速为24000h
‑1。
[0036]图1显示了不同煅烧温度下天然铁锰矿石催化剂的脱硝性能。可以看出，催化剂的脱硝效率随着煅烧温度的升高呈现先升高后降低的趋势，最佳煅烧温度为550℃，在60～200℃范围内的脱硝效率为88～100％。
[0037](2)天然铁锰矿石催化剂的最佳粒径研究：将天然铁锰矿石催化剂干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：包括，将Fe(NO3)3·
9H2O和Mn(NO3)2按Fe:Mn质量比例1:0.1～0.3制备成水溶液，然后与柠檬酸晶体混合，制得混合液；其中，柠檬酸晶体添加量为2.25g/20ml；将混合溶液在水浴中搅拌，在干燥箱中恒温干燥，使凝胶干燥；将干燥后的样品粉碎，筛分至40～60目，在马弗炉中煅烧，制得低温SCR脱硝催化剂。2.如权利要求1所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述Fe:Mn质量比例1:0.2。3.如权利要求1或2所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述Fe(NO3)3·
9H2O浓度为0.36mol/L，所述Mn(NO3)2浓度为4.07mol/L。4.如权利要求3所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述在干燥箱中恒温干燥，其中，干燥温度为100～105℃，干燥时间为12～13h。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢超越，孙运兰，朱宝忠，陈九玉，刘亚芳，周欣建，耿璇，倪博，毕诗霖，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：