本发明专利技术提供了一种非甲烷总烃净化催化剂组合物、催化剂、其制备方法及应用。该非甲烷总烃净化催化剂组合物包括：第一组分：可溶性硫酸亚铁，或者，可溶性硫酸亚铁与可溶性硫酸锰的混合物；第二组分：碱土金属氢氧化物；其中，碱土金属氢氧化物为Ba(OH)2和/或Sr(OH)2；第三组分：锰源化合物。本发明专利技术中，碱土金属氢氧化物采用Ba(OH)2和/或Sr(OH)2，两种材料对应的硫酸盐均是非水溶性，不会被焦炉烟气所溶解，其作为载体，分散活性组分Fe和后面加入的Mn，具有耐水和疏硫的作用，进而提高了催化剂的耐受性。受性。受性。
【技术实现步骤摘要】
非甲烷总烃净化催化剂组合物、催化剂、制备方法及应用
[0001]本专利技术涉及化工、能源、环保等领域，尤其涉及一种非甲烷总烃净化催化剂组合物、催化剂、其制备方法及应用。
技术介绍
[0002]在煤炭炼焦的过程中因泄露、燃烧不完全或炉墙串漏等原因均会产生非甲烷总烃的排放，严重污染环境。一方面，它是大气细颗粒物(PM2.5)的主要前驱体，PM2.5是城市雾霾污染的主要成因；另一方面，在光照下，非甲烷总烃易与氮氧化物反应，导致臭氧污染或光化学烟雾的产生，危及生态环境以及人体健康。
[0003]在实现本专利技术的过程中，申请人发现传统非甲烷总烃净化催化剂因硫不耐受而寿命较短，成本较高。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]有鉴于此，本专利技术期望至少部分解决技术问题中的其中之一。
[0006](二)技术方案
[0007]为了实现如上目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种非甲烷总烃净化催化剂组合物。该非甲烷总烃净化催化剂组合物包括：
[0008]第一组分：可溶性硫酸亚铁，或者，可溶性硫酸亚铁与可溶性硫酸锰的混合物；
[0009]第二组分：碱土金属氢氧化物；其中，碱土金属氢氧化物为Ba(OH)2和/或Sr(OH)2；
[0010]第三组分：锰源化合物；
[0011]其中，第一组分与第二组分的摩尔比介于1:0.6～1:1范围之间；第一组分与第三组分的摩尔比介于1:0.27～1:0.40范围之间。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，锰源化合物为KMnO4、K2MnO4、NaMnO4和/或Na2MnO4；
[0013]在本专利技术的一些实施例中，可溶性硫酸亚铁为FeSO4·
7H2O、FeSO4·
6H2O和/或FeSO4·
5H2O。
[0014]本专利技术的一些实施例中，可溶性硫酸锰为MnSO4·
4H2O和/或MnSO4·
H2O；其中，在可溶性硫酸亚铁与可溶性硫酸锰的混合物中，可溶性硫酸锰所占的摩尔百分比介于5％～50％之间。
[0015]本专利技术的一些实施例中，第一组分为FeSO4·
7H2O；第二组分为Ba(OH)2；其中，FeSO4·
7H2O、Ba(OH)2、KMnO4的摩尔比为1:(0.4～1.2):(0.1～0.6)。
[0016]本专利技术的一些实施例中，还包括：第四组分：钛溶胶或硅溶胶。
[0017]为了实现如上目的，根据本专利技术的第二个方面，还提供了一种非甲烷总烃净化催化剂的制备方法。该非甲烷总烃净化催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0018]步骤A，将第一组分和第二组分进行固
‑
固混碾；其中，第一组分为可溶性硫酸亚铁，或者，可溶性硫酸亚铁与可溶性硫酸锰的混合物；其中，第二组分为碱土金属氢氧化物，
且碱土金属氢氧化物为Ba(OH)2和/或Sr(OH)2；
[0019]步骤B，向步骤A得到的物料中加入第三组分进行固
‑
固混碾；其中，第三组分为锰源化合物；
[0020]步骤D，向步骤B得到的物料中加入粘结剂和造孔剂，混碾、成型、干燥后得到半成品催化剂；
[0021]步骤F，将半成品催化剂进行焙烧，得到非甲烷总烃净化催化剂。
[0022]本专利技术的一些实施例中，步骤D和步骤F之间还包括：步骤E，将半成品催化剂浸入钛溶胶或硅溶胶中；其中，如果浸入钛溶胶中，则附着在半成品催化剂上的钛溶胶经焙烧后在非甲烷总烃净化催化剂表面形成TiO2壳层；如果浸入硅溶胶中，则附着在半成品催化剂上的硅溶胶经焙烧后在非甲烷总烃净化催化剂表面形成SiO2壳层。
[0023]本专利技术的一些实施例中，步骤E包括：将半成品催化剂浸入钛溶胶中，钛溶胶中TiO2的质量浓度为0.02％～2％。
[0024]本专利技术的一些实施例中，步骤A中，第一组分为FeSO4·
7H2O，第二组分为Ba(OH)2；固
‑
固混碾的时间介于30～60min之间。
[0025]本专利技术的一些实施例中，步骤B中，锰源化合物为KMnO4，固
‑
固混碾的时间介于20～60min之间。
[0026]本专利技术的一些实施例中，步骤B和步骤D之间还包括：步骤C，将步骤B得到的物料进行水洗并干燥，得到水洗后物料；其中，干燥为：100℃～120℃下干燥1～10hr，或自然风干12～24hr；步骤D中向步骤B得到的物料中加入粘结剂和造孔剂的步骤包括：向步骤C得到的水洗后物料中加入粘结剂和造孔剂。
[0027]本专利技术的一些实施例中，步骤D中，粘结剂包括：无机粘结剂和有机粘结剂，其中，无机粘结剂选自以下材料中的一种或多种：钛溶胶、硅溶胶、铝溶胶，其占加入无机粘结剂后物料总量的质量百分比介于10％～30％之间；有机粘结剂选自以下材料中的一种或多种：羧甲基纤维素、田菁胶；其占加入有机粘结剂后物料总量的质量百分比介于0.01％～0.4％之间。
[0028]本专利技术的一些实施例中，步骤D中，造孔剂选自以下材料中的一种或多种：淀粉、面粉；其占加入造孔剂后物料总量的质量百分比介于0.1％～5％之间。
[0029]本专利技术的一些实施例中，步骤D中，混碾的时间为20～60min；干燥为：120℃下干燥2～24hr。
[0030]本专利技术的一些实施例中，步骤F中，焙烧为：350℃～700℃下焙烧1～4hr。
[0031]为了实现如上目的，根据本专利技术的第三个方面，提供了一种非甲烷总烃净化催化剂。该非甲烷总烃净化催化剂采用如上的制备方法制备而成，非甲烷总烃净化催化剂呈颗粒状或蜂窝状。
[0032]为了实现如上目的，根据本专利技术的第四个方面，还提供了一种如上的非甲烷总烃净化催化剂组合物在脱除焦炉烟气中非甲烷总烃的应用或如上的非甲烷总烃净化催化剂在脱除焦炉烟气中非甲烷总烃的应用。
[0033](三)有益效果
[0034]从上述技术方案可知，本专利技术至少具有以下有益效果之一：
[0035](1)申请人经过实验和科学分析得知：对于非贵重金属类催化剂而言，由于自身性
质原因导致易受硫和水的影响而失活，硫失活主要原因是硫与活性组分反应，使活性组分硫酸盐化，有水存在会进一步加剧活性组分的硫酸盐化。
[0036]本专利技术中，碱土金属氢氧化物采用Ba(OH)2和/或Sr(OH)2，两种材料对应的硫酸盐均是非水溶性，不会被焦炉烟气所溶解，其作为载体，分散活性组分Fe和后面加入的Mn，具有耐水和疏硫的作用，进而提高了催化剂的耐受性。
[0037](2)本专利技术中，采用FeSO4·
7H2O、FeSO4·
6H2O和/或FeSO4·
5H2O，作为第一组分的主要成分。
[0038]首先，选择Fe作为催化剂的主元素，主要是因为氧化铁为无毒的催化剂，且经比其抗硫性能优于如Cu、Mn、Co等同样相对廉价的金属氧化物。此外，铁化合物的价格低廉本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非甲烷总烃净化催化剂组合物，其特征在于，包括：第一组分：可溶性硫酸亚铁，或者，可溶性硫酸亚铁与可溶性硫酸锰的混合物；第二组分：碱土金属氢氧化物；其中，所述碱土金属氢氧化物为Ba(OH)2和/或Sr(OH)2；第三组分：锰源化合物；其中，所述第一组分与第二组分的摩尔比介于1:0.6～1:1范围之间；所述第一组分与第三组分的摩尔比介于1:0.27～1:0.40范围之间。2.根据权利要求1所述的非甲烷总烃净化催化剂组合物，其特征在于，所述锰源化合物为KMnO4、K2MnO4、NaMnO4和/或Na2MnO4；和/或所述可溶性硫酸亚铁为FeSO4·
7H2O、FeSO4·
6H2O和/或FeSO4·
5H2O；和/或所述可溶性硫酸锰为MnSO4·
4H2O和/或MnSO4·
H2O；其中，在所述可溶性硫酸亚铁与可溶性硫酸锰的混合物中，所述可溶性硫酸锰所占的摩尔百分比介于5％～50％之间。3.根据权利要求2所述的非甲烷总烃净化催化剂组合物，其特征在于，所述第一组分为FeSO4·
7H2O；所述第二组分为Ba(OH)2；其中，所述FeSO4·
7H2O、Ba(OH)2、KMnO4的摩尔比为1:(0.4～1.2):(0.1～0.6)。4.根据权利要求1所述的非甲烷总烃净化催化剂组合物，其特征在于，还包括：第四组分：钛溶胶或硅溶胶。5.一种非甲烷总烃净化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，将第一组分和第二组分进行固
‑
固混碾；其中，所述第一组分为可溶性硫酸亚铁，或者，可溶性硫酸亚铁与可溶性硫酸锰的混合物；其中，所述第二组分为碱土金属氢氧化物，且所述碱土金属氢氧化物为Ba(OH)2和/或Sr(OH)2；步骤B，向步骤A得到的物料中加入第三组分进行固
‑
固混碾；其中，所述第三组分为锰源化合物；步骤D，向步骤B得到的物料中加入粘结剂和造孔剂，混碾、成型、干燥后得到半成品催化剂；步骤F，将所述半成品催化剂进行焙烧，得到所述非甲烷总烃净化催化剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D和步骤F之间还包括：步骤E，将所述半成品催化剂浸入...
【专利技术属性】
技术研发人员：李新，李自航，王清营，李振雄，张运，
申请(专利权)人：北京予知环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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