一种生物炭负载铜铁催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种生物炭负载铜铁催化剂及其制备方法，属于脱硝催化剂领域；一种生物炭负载铜铁催化剂的制备方法包括S1，将水稻秸秆采用去离子水洗净后于60

【技术实现步骤摘要】
一种生物炭负载铜铁催化剂的制备方法


[0001]本专利技术属于脱硝催化剂领域，具体涉及一种生物炭负载铜铁催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业的发展和汽车数量的日益增加，大气污染已经成为一个日益严重的全球性问题。目前全球性大气污染主要包括三大问题：臭氧层破坏、温室效应和酸雨；其中含氟化合物、氮氧化物(NO
x
)是臭氧层破坏的根由物；二氧化碳、甲烷、氧化亚氮是温室效应的根由物；氮氧化物、二氧化硫等是酸雨的根由物；由此可见，NO
x
是造成三大大气污染问题的主要物质之一。
[0003]按照处理方式的不同，烟气脱硝技术大致可以分为干法和湿法两大类；干法脱硝技术主要包括催化分解法、非催化还原法、选择催化还原，金属氧化物吸附转化法等；湿法脱硝技术主要包括酸性吸收法、碱性吸收法、氧化吸收法及化学吸收
‑
生物还原法；催化分解法具有快速、高效等优点，被广泛用于电厂燃煤烟气和汽车尾气处理；催化分解法可分为选择性催化还原(SCR)、非选择性催化还原(SNCR)和直接催化分解方法；其中SNCR技术是在炉膛1000℃左右的区域喷入NH3、尿素或铵盐还原剂将NO
x
还原成N2，NO
x
脱除效率可达 80％；SCR通过NH3、H2S、CO和烃类物质等还原剂在催化剂上与NO
x
反应生成无害的N2和H2O，NO
x
的脱除率可达90％，但是两种方法均会出现氨逃逸问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种生物炭负载铜铁催化剂及其制备方法，生物炭负载铜铁催化剂直接分解氮氧化物，以解决脱销过程中的氨逃逸问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种生物炭负载铜铁催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1，将水稻秸秆采用去离子水洗净后于60
‑
80℃烘干，再置于马弗炉中于 500
‑
700℃限氧煅烧2
‑
8h，自然冷却至室温后进行研磨，之后过60
‑
100目筛，过筛后的样品即为生物炭；
[0008]S2，将硝酸铁溶于去离子水中，再加入硝酸铜至溶解，之后再加入S1中的生物炭，进行磁力搅拌、烘干，最后在马弗炉中于350
‑
600℃下煅烧2
‑
6h，得到生物炭负载的铜铁催化剂。
[0009]进一步地，所述S1和S2中的弗炉中，升温速率为5℃/min。
[0010]进一步地，所述S1中，水稻秸秆置于加盖坩埚中后，在放入马弗炉中限氧煅烧。
[0011]进一步地，所述S1中，取20g的水稻秸秆洗净，并于60℃烘干。
[0012]进一步地，所述S2中，取3g的三水合硝酸铜溶于20ml去离子水中，再加入5
‑
15g的九水硝酸铁和10g的生物炭。
[0013]进一步地，
[0014]一种模拟生物炭负载铜铁催化剂分解氮氧化物的方法，包括以下步骤：
[0015]S1，模拟烟气工况：NO为1000ppm，O2为5％，Ar作为平衡气，空速为 20000h
‑1，反应温度为300～500℃；
[0016]S2，加入生物炭负载铜铁催化剂，来直接分解氮氧化物。
[0017]本专利技术的有益效果：通过本专利技术的方法制备出的生物炭负载铜铁催化剂，能够直接分解氮氧化物，实现烟气脱硝；并且在脱硝过程中，不需要加入NH3规避了氨逃逸问题。
附图说明
[0018]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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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。
[0019]图1是本专利技术实施例和对比例制备催化剂在300
‑
500℃下NO去除效果对比图。
具体实施方式
[0020]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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例1：
[0022]一种生物炭负载铜铁催化剂(BC
‑
CF)的制备步骤，具体如下：
[0023]S1，将20g水稻秸秆采用去离子水清洗干净后于60℃烘干，随后置于加盖坩埚中在马弗炉中于550℃限氧煅烧6h(升温速率5℃/min)，自然冷却至室温后，进行研磨后过60目筛，得到生物炭(BC)；
[0024]S2，将3.0g三水合硝酸铜溶于20mL去离子水中，待其溶解完成后，加入 5.0g九水硝酸铁，在硝酸铜与硝酸铁的混合溶液中加入10g生物炭，进行磁力搅拌2h、搅拌结束后于105℃烘干，最后在马弗炉中于500℃下煅烧2h(升温速率5℃/min)，即得到生物炭负载铜铁催化剂(BC
‑
CF)。
[0025]实施例2：
[0026]一种生物炭负载铜铁催化剂(BC
‑
CF)的制备步骤，具体如下：
[0027]S1，将20g水稻秸秆采用去离子水清洗干净后于60℃烘干，随后置于加盖坩埚中在马弗炉中于550℃限氧煅烧6h(升温速率5℃/min)，自然冷却至室温后，进行研磨后过60目筛，得到生物炭(BC)；
[0028]S2，将3.0g三水合硝酸铜溶于20mL去离子水中，待其溶解完成后，加入 10.0g九水硝酸铁，在硝酸铜与硝酸铁的混合溶液中加入10g生物炭，进行磁力搅拌2h、搅拌结束后于105℃烘干，最后在马弗炉中于500℃下煅烧2h(升温速率5℃/min)，即得到生物炭负载铜铁催化剂(BC
‑
CF)。
[0029]实施例3：
[0030]S1，将20g水稻秸秆采用去离子水清洗干净后于60℃烘干，随后置于加盖坩埚中在马弗炉中于550℃限氧煅烧6h(升温速率5℃/min)，自然冷却至室温后进行研磨后过60目
筛，得到生物炭(BC)；
[0031]S2，将3.0g三水合硝酸铜溶于20mL去离子水中，待其溶解完成后，加入 15.0g九水硝酸铁，在硝酸铜与硝酸铁的混合溶液中加入10g生物炭，进行磁力搅拌2h、搅拌结束后于105℃烘干，最后在马弗炉中于500℃下煅烧2h(升温速率5℃/min)，即得到生物炭负载铜铁催化剂(BC
‑
CF)。
[0032]将实施例1
‑
3得到的生物炭负载铜铁催化剂，用于氮氧化物直接分解实验中，包括以下步骤：
[0033]模拟烟气工况为：NO为1000ppm，O2为5％，Ar作为平衡气，空速为20000h
‑1，反应温度为300～50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物炭负载铜铁催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将水稻秸秆采用去离子水洗净后于60
‑
80℃烘干，再置于马弗炉中于500
‑
700℃限氧煅烧2
‑
8h，自然冷却至室温后进行研磨，之后过60
‑
100目筛，过筛后的样品即为生物炭；S2，将硝酸铁溶于去离子水中，再加入硝酸铜至溶解，之后再加入S1中的生物炭，进行磁力搅拌、烘干，最后在马弗炉中于350
‑
600℃下煅烧2
‑
6h，得到生物炭负载的铜铁催化剂。2.根据权利要求1所述的一种生物炭负载铜铁催化剂的制备方法，其特征在于，所述S1和S2中的弗炉中，升温速率为5℃/min。3.根据权利要求1所述的一种生物炭负载铜铁催化剂的制备方法，其特征在于，所述S1中，水稻秸秆置于加盖坩埚中后，在放入马弗炉中限氧煅烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晚林，徐元琛，梁燕，徐辉，
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：