【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气相无机污染物净化，尤其涉及一种粉煤灰基负载型脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，氮氧化物(nox)成为了导致大气环境污染问题的主要污染物之一，也是形成雾霾以及造成酸雨和光化学烟雾的重要原因之一，nox排放量的增加会对环境和人类的健康构成巨大威胁。选择性催化还原技术(scr)是工业上应用最广的一种nox脱除技术，具有脱硝效率高、运行安全可靠、无二次污染等特点。而nh3-scr脱硝催化剂的结构和性能会直接影响scr体系的脱硝效果，在scr脱硝催化剂存在的条件下，nh3可选择性地将nox还原成无毒无害的n2和h2o。
2、mn基催化剂因具有优良的低温脱硝性能而成为研究的焦点，这得益于mn具有多种氧化价态(主要为mn4+、mn3+、mn2+)，不同价态的锰氧化物具有较强的转移电子的能力。然而，仅将mn金属作为活性组分时，催化剂的催化活性并不理想，而将ce引入mn基催化剂中可大大提高催化活性，这得益于ce4+和ce3+之间能够快速地发生电子转移从而获得优异的氧储存/释放能力。此外，烟气中存在的二氧化硫容易使锰金属中毒并降低其活性，掺杂ce金属可增强mn金属的抗硫中毒性能，这是因为硫酸盐更容易在ce上形成，保护了主活性相免受硫酸化。
3、粉煤灰作为燃煤锅炉燃烧后的产物，外观为球形，表面光滑且具有孔隙结构，主要成分为sio2、al2o3、fe2o3和mgo等，呈碱性。若对粉煤灰处理不当，会产生扬尘，污染大气和水质，危害人体健康。粉煤灰作为一种多孔材料，具有良好的吸附能力，可用作吸附剂和催化剂
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种粉煤灰基负载型脱硝催化剂及其制备方法。本专利技术具有良好的脱硝性能，通过脱硝催化剂吸附烟气中的一氧化氮、氨气并促进催化反应的进行，从而实现了对nox的有效脱除的同时具有较好的经济性能。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种粉煤灰基负载型脱硝催化剂，其特征在于，包含：
4、将粉煤灰、naoh溶液与表面活性剂共同湿磨制得的碱改性粉煤灰作为载体；通过超声浸渍法附着在碱改性粉煤灰载体上的金属氧化物作为活性组分。
5、进一步的，所述金属氧化物包含mno2、mn2o3、mno、ceo2、ce2o3的一种或几种。
6、本专利技术提供了一种粉煤灰基负载型脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
7、(1)将粉煤灰、naoh溶液与表面活性剂同时放入湿式球磨机，共同进行湿式球磨处理1-2小时；
8、(2)将(1)所得浆液采用70～90℃热空气抽滤干燥3-5小时，得到碱改性粉煤灰载体；
9、(3)将(2)所得碱改性粉煤灰载体加入到提前制备好的前驱体溶液进行超声浸渍1-2小时后，采用70～90℃热空气抽滤干燥3-5小时后，继续采用110～130℃热空气抽滤干燥3-5小时，得粉煤灰基负载型脱硝催化剂。
10、进一步的，用于改性粉煤灰的naoh溶液的摩尔浓度为2mol/l，表面活性剂为高分子聚丙烯酸类；粉煤灰、naoh溶液、表面活性剂加入量比例为50g∶50ml∶5ml。
11、进一步的，所述前驱体溶液为硝酸锰、硝酸铈溶液，其摩尔浓度分别为1mol/l、0.25mol/l。
12、进一步的，碱改性粉煤灰载体和前驱体溶液的质量体积比为30g∶20-30ml。
13、将本专利技术粉煤灰基负载型脱硝催化剂利用玻璃棉附着于石英管上，将石英管加热后通入氨气、一氧化氮、氧气，在催化剂的作用下与烟气中通入的气体反应，即可有效去除烟气中一氧化氮气体。
14、本专利技术的有益效果：
15、1、本专利技术构思独特，粉煤灰本身不具备脱硝能力，利用通过碱改性后其矿物晶相被破坏从而提高粉煤灰对活性组分的负载能力，同时将粉煤灰、naoh与表面活性剂一起在湿式球磨机中进行湿磨，可以大幅降低粉煤灰的细度，提高改性粉煤灰的比表面积及其负载能力，实现了对活性组分的高效负载，避免了使用昂贵载体，有效降低经济成本。
16、2、本专利技术所采用的超声浸渍法操作简单，所制备的mn-ce粉煤灰负载型脱硝催化剂能够有效脱除nox，这为粉煤灰提供了一个高附加值的使用方法的可能性，同时也促进了经济环保型低温nh3-scr催化剂的发展。
17、3、本专利技术采用热空气抽滤的方法进行干燥，避免了常规干燥使颗粒团聚的风险及煅烧方法中会破坏改性粉煤灰晶体结构的风险。
18、4、本专利技术烟气净化的方法在正常烟气工况下下对nox的去除率在225℃高达90％以上。
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1.一种粉煤灰基负载型脱硝催化剂，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的粉煤灰基负载型脱硝催化剂，其特征在于，所述金属氧化物包含MnO2、Mn2O3、MnO、CeO2、Ce2O3的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的粉煤灰负载型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
4.根据权利要求3所述的粉煤灰基负载型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，NaOH溶液的摩尔浓度为2mol/L，表面活性剂为高分子聚丙烯酸类；粉煤灰、NaOH溶液、表面活性剂加入量比例为50g∶50ml∶5ml。
5.根据权利要求3所述的粉煤灰基负载型脱硝催化剂制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液为硝酸锰、硝酸铈溶液，其摩尔浓度分别为1mol/L、0.25mol/L。
6.根据权利要求3所述的粉煤灰基负载型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，碱改性粉煤灰载体和前驱体溶液的质量体积比为30g∶20-30ml。
【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰基负载型脱硝催化剂，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的粉煤灰基负载型脱硝催化剂，其特征在于，所述金属氧化物包含mno2、mn2o3、mno、ceo2、ce2o3的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的粉煤灰负载型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
4.根据权利要求3所述的粉煤灰基负载型脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，naoh溶液的摩尔浓度为2mol/...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐立强，张盼，张家豪，余沃晖，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：
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