一种用于烟气脱汞脱硝的EVS-10基载铈催化吸附剂及其制备方法和应用技术

本公开涉及一种用于烟气脱汞脱硝的EVS

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
‑
10基载铈催化吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本公开涉及环境保护及大气污染控制
，具体地，涉及一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
‑
10基载铈催化吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]燃煤电站排放的烟气中含有汞，汞是一种有毒的重金属，对人类健康和生态环境造成严重危害，燃煤电站被认为是全球最大的人为汞排放源，也被认为是最重要的人为汞排放源之一。燃煤电站的烟气中的含有的汞主要包括Hg
2+
、Hg
p
和Hg0三种形态。其中Hg
2+
溶于水，因此可以采用污染物控制设备湿法脱硫装置高效脱除；烟气中的Hg
p
易于与飞灰结合，因此可以被颗粒物控制设备脱除，例如布袋除尘器或者静电除尘器等设备；而Hg0不溶于水且挥发性较强，低温下相当稳定，很难被现有的污染物控制设备脱除，因此在烟气排放过程中直接排放进入大气造成环境污染、危害人体健康。因此，脱除燃煤电厂烟气中汞的关键在于控制Hg0的排放。
[0003]目前脱汞的两个主要研究方向分别是吸附剂法脱汞和催化氧化法脱汞。吸附剂法脱汞是将Hg0通过物理或化学吸附到吸附剂表面，然后被颗粒物控制设备脱除；催化剂催化氧化脱汞是将Hg0高效氧化成Hg
2+
，进而被湿法脱硫装置脱除。EVS
‑
10分子筛是一类钒全部替代钛硅酸盐分子筛ETS
‑
10中钛的分子筛，主要由钒氧八面体和硅氧四面体构成，并通过共同角氧原子相链接，最后形成三维网络结构，与工业用载钒催化剂类似，可以催化氧化单质汞。但是实验测试结果表明，该材料催化氧化汞的效率较低，约为48％。
[0004]除单质汞外，氮氧化物也是一种燃煤产生的常见空气污染物，其会引起酸雨和温室效应。氮氧化物(NO
x
)中NO的比例较高，占95％以上。因此高效脱除NO是实现脱除氮氧化物的关键。目前脱除燃煤烟气NO最为有效和广泛使用的技术是NH3选择性催化还原(SCR)技术。目前研究的SCR催化剂主要是将金属氧化物如V2O5、CuO、Cr2O3、CeO2、Fe2O3、MnOx、Co2O3等负载于Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、碳材料和分子筛等载体上制备而成。然而现有的EVS
‑
10分子筛具有一定的脱汞能力，但催化脱硝性能较差，仅有14％脱除效率，无法同时达到高效脱汞和脱硝的效果；并且在反复回收利用过程中容易团聚成更大的颗粒，不利于分子筛的反复回收利用。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是提供一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载铈催化吸附剂及其制备方法和应用，该催化吸附剂可以实现对汞和氮氧化物的协同脱除。
[0006]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载铈催化吸附剂，该催化吸附剂包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；其中，所述载体包括EVS
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10分子筛，所述活性组分包括CeO2。
[0007]可选地，以所述催化吸附剂的总重量为基准，所述载体的质量分数为85～99重
量％，所述活性组分的质量分数为1～15重量％。
[0008]本公开第二方面提供一种制备本公开第一方面所述的脱汞脱硝的催化吸附剂的方法，包括以下步骤：(1)将EVS
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10分子筛、铈源与水混合，得到原料混合物；(2)向所述原料混合物中加入碱性溶液；然后加入醇，得到胶体前驱体；(3)对所述胶体前驱体进行焙烧处理。
[0009]可选地，步骤(1)中，所述EVS
‑
10分子筛、铈源和水的重量比为(90～95)：(13～18)；
[0010]可选地，所述铈源为可溶性铈盐，优选为选自醋酸铈、氯化铈和硝酸铈中的一种或多种。
[0011]可选地，步骤(1)还包括：将所述EVS
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10分子筛在水中超声处理5～30分钟，然后加入所述铈源和可选的分散助剂进行混合，得到所述原料混合物；优选地，所述分散助剂选自聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸和水解聚马来酸酐中的一种或多种，进一步优选为聚甲基丙烯酸。
[0012]可选地，所述分散助剂与所述铈源的重量比为(34～68)：(13～18)。
[0013]可选地，步骤(2)中，所述碱性溶液包括氨水；所述醇包括乙醇；进一步优选所述氨水与所述醇的加入体积比(4～8)：(60～70)。
[0014]可选地，步骤(2)还包括：
[0015]向步骤(1)得到的所述原料混合物中加入所述碱性溶液后超声处理5～30分钟；以及
[0016]在所述焙烧处理之前，将所述胶体前驱体超声处理5～30分钟，然后在70～100℃下进行蒸发。
[0017]可选地，步骤(3)中，所述焙烧处理的条件包括：焙烧温度为350～600℃，焙烧时间为1～4小时；
[0018]可选地，步骤(3)还包括：将焙烧处理产物冷却后进行筛分，取筛下物，得到所述催化吸附剂。
[0019]本公开第三方面提供本公开第一方面所述的脱汞脱硝的催化吸附剂在燃煤电厂烟气脱汞脱硝领域的应用。
[0020]通过上述技术方案，本公开提供了一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载铈催化吸附剂及其制备方法和应用，本公开在EVS
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10分子筛上负载了高分散度的包含CeO2的活性组分，使得催化吸附剂具备良好的脱汞效率和较高的脱硝效率，在协同脱除燃煤烟气中的单质汞和氮氧化物方面具有良好应用效果；该催化吸附剂合成相对简单且可循环使用，大大降低了综合成本，适合工业化生产；并且该催化吸附剂的抗硫中毒性能得到提升，工艺适应性和兼容性好，适合与除尘和脱硫设备串联使用，特别适合于具有脱硫和除尘设备的企业扩展用于脱汞的升级改造，降低了设备安装和使用费用，具有工业化应用前景。
[0021]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0022]以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0023]本公开专利技术人在研究中发现，在EVS
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10分子筛上负载包含CeO2的活性组分不仅可
以使EVS
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10分子筛的脱汞效率得到了极大提升(约从48％提升到97％)，还可以使负载CeO2的分子筛兼顾较好的脱除氮氧化物性能(约为86％)；专利技术人进一步对负载CeO2活性组分分子筛在SO2复杂烟气环境下进行长时间测试，性能无明显衰减，说明负载CeO2活性组分分子筛的抗硫中毒及使用寿命得到提升。
[0024]本公开第一方面提供了一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载铈催化吸附剂，该催化吸附剂包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；其中，所述载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载铈催化吸附剂，其特征在于，该催化吸附剂包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；其中，所述载体包括EVS
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10分子筛，所述活性组分包括CeO2。2.根据权利要求1所述的催化吸附剂，其特征在于，以所述催化吸附剂的总重量为基准，所述载体的质量分数为85～99重量％，所述活性组分的质量分数为1～15重量％。3.一种制备权利要求1或2所述的脱汞脱硝的EVS
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10基载铈催化吸附剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将EVS
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10分子筛、铈源与水混合，得到原料混合物；(2)向所述原料混合物中加入碱性溶液；然后加入醇，得到胶体前驱体；(3)对所述胶体前驱体进行焙烧处理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述EVS
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10分子筛、铈源和水的重量比为(90～95)：(13～18)；可选地，所述铈源为可溶性铈盐，优选为选自醋酸铈、氯化铈和硝酸铈中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)还包括：将所述EVS
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【专利技术属性】
技术研发人员：曹田田，宋海涛，林伟，沙昊，朱凯，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：