一种用于低温脱除烟气ＮＯｘ的催化剂各组分重量百分比为：活性炭纤维９０．０％～９９．９％，Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］０．１％～１０．０％。按催化剂组成将活性炭纤维浸渍在含有Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］浓度为０．００００８８７３５－０．００８８７３５ｇ／ｍｌ的草酸与偏钒酸铵所配成的混合溶液中，然后室温放置２－５ｈ，４０－６０℃干燥２－１２ｈ，１００－１２０℃干燥２－６ｈ，然后在４００－５００℃氩气气氛下煅烧２－８ｈ和２００－２６０℃空气中煅烧２－５ｈ，得到催化剂。本发明专利技术具有操作简单，很好的抗Ｈ↓［２］Ｏ和ＳＯ↓［２］的毒化能力，提高了选择催化还原ＮＯｘ的活性的优点。
【技术实现步骤摘要】
用于低温脱除烟气NOx的催化剂及制备方法和应用所属领域本专利技术属于一种低温脱除烟气NOx的催化剂及制备方法和应用 ，具体说是在H20和S02共存时，低温选择催化还原脱除烟气NOx的催化剂及制备方法和应用。
技术介绍
煤炭是我国的主要能源，预计到2050年仍将占一次能源的50% 以上。目前煤炭的利用方式主要是燃烧，燃煤量占总消耗量的约80%， 然而燃煤在为我国提供能量的同时也产生了大量的污染物，如大气中 80%以上的802， 60。/。以上NOx等。煤烟型的大气污染严重危害生态 环境，影响人们身体健康以及经济的可持续发展，因此控制燃煤S02 和NOx的排放是我国构建和谐社会的重中之重。对于NOx的排放控制主要分为燃烧中和燃烧后控制两大类，燃 烧中控制多采用低氮燃烧技术，但其脱除率通常低于50%，需要和燃 烧后控制结合使用。燃烧后控制技术即烟气NOx脱除技术是最为有 效的脱硝手段，得到了广泛的关注和应用，其中应用最广泛的是以 NH3为还原剂的选择性催化还原(SCR)技术，即利用还原剂NH3 将NOx还原为无害N2和H20。Bosch等(Catal.Today,1988, 2, 369-531 ) 指出SCR技术的关键是高效稳定的催化剂，V205-W03/Ti02催化剂 是目前最好和应用最广泛的工业SCR催化剂，脱硝率通常高于90%， 运行稳定。但此类催化剂仍存在一些问题 一是催化剂载体锐钛矿型 Ti02易发生晶型转变而使得制备条件苛刻，成本较高；二是脱硝操作 温度必须高于35(TC。催化剂的高温操作要求SCR床层必须布置在除 尘设备以前，这使得整个烟气净化系统配置中存在一些问题，而且烟 气中的高灰高硫对于催化剂的活性和寿命都会有很大的影响。因此， 研究和开发具有低温(120-25(TC)活性的SCR催化剂不仅可减少了烟 尘的堵塞和毒化，而且更容易和现有锅炉系统匹配，具有重要的经济 和实际意义，并得到国际上许多研究工作者的重视。活性，而且V20s含量在低于5wt%，温度在180。C以上时，S02对 V205/AC催化剂有促进作用。但Huang等(Applied Catalytic B: Enviromental 2002， 39， 361-368)进一步研究发现，在H20和S02 共存时，该催化剂脱除NOx活性降低。沈伯雄等人(洁净煤技术， 2007, 13(1), 32-35)利用活性炭纤维不同于活性炭的特性，研发了 HN03氧化处理改性的ACF负载Ce02， MnOx等催化剂；Gregorio 等人(Applied Catalytic B: Enviromental 2003, 41, 323-338)同样以ACF 为载体担载MnOx进行了低温脱除NOx反应。但是这些人的研究均 未涉及到H20和S02共存时如何影响催化剂的低温脱除NOx活性， 即并没有开发出在H20和SCb共存时，具有较高脱除NOx催化剂。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种具有在H20和S02存在时，具有较高脱 除烟气NOx的催化剂及其应用。本专利技术的催化剂以￥205为活性组分，活性炭纤维(ACF)为载 体，各组分重量百分比为ACF 90.0% 99.9%， V205 0.1%~10.0%。本专利技术催化剂的制备方法是按催化剂组成将ACF浸渍在含有 ￥205浓度为0.000088735-0.0088735g/ml的草酸与偏钒酸铵所配成的 混合溶液中，然后室温放置2-5h， 40-60。C干燥2-12h， 100-120。C干 燥2-6 h，然后在400-50(TC氩气气氛下煅烧2-8 h和200-26(TC空气 中煅烧2-5h，得到所需担载量的催化剂。本专利技术催化剂的应用方法是该催化剂装入固定床反应器中，在反 应温度为120 250°C ，反应压力为常压，反应空速为500h—i 10000 h'1 条件下，对H20和S02存在，SO2浓度低于400ppm， H20浓度低于 3y。的烟气进行脱除NOx。 本专利技术具有如下优点1. ACF具有比较大的比表面积和丰富的微孔含量，增加了气固多相 反应的接触面积和有效时间，活性组分v2o5更好的分散于催化剂 的表面，从而提高了选择催化还原NOx的活性。2. 等体积浸渍法具有操作简单，可以方便的把催化剂的活性组分负 载在任意形状的载体上，分散性较共沉淀法制备的催化剂更加均 匀，高温煅烧时活性组分不易烧结，团聚。3. V205催化剂具有很好的抗H20和S02的毒化能力，高温煅烧后主要是v2o5的形式分散在催化剂的表面。 总之，本专利技术制备的V205/ACF催化剂，降低了脱除NOx的操 作温度，能在较低温度下(120-25(TC)下达到较高的脱硝活性。而 且最主要的是该催化剂可以在H20和S02共存时，仍具有较高的NOx 脱除率(高于60%)。另外选择ACF为载体，也是一个亮点。由于 ACF比表面积大，吸附能力强，形态多样化，使得布置较灵活；表 面丰富的含氧，含氮官能团，可以使活性组分与载体具有更好的协同 作用，从而大大提高脱硝活性。所以本专利技术专利与以前的技术相比， 具有一定的优势。具体实施方式 实施例11.488g粘胶基活性炭纤维浸渍在17ml的V2〇5浓度为 0.0004576g/ml的偏钒酸铵/草酸水溶液中，然后室温放置3h, 5(TC干 燥5h， 11(TC干燥5h，然后依次在50(TC氩气气氛下煅烧8h和250 'C空气中煅烧4 h，即得到质量百分比为0.5%的V205/ACF催化剂。 该催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在18(TC，通入常压下 的模拟烟气NO600ppm， NH3600ppm， 025%，平衡气N2，反应空速 控制在1000h'1。稳态时NO的转化率为52%。同时加入300ppm的 S02， 2°/必20后，NO转化率继续稳定在83%。 实施例21.488g粘胶基活性炭纤维浸渍在17ml的V205浓度为 0.004576g/ml的偏钒酸铵/草酸水溶液中，然后室温放置3h， 50。C干 燥12h， 11(TC干燥6h，即得质量百分比为5Q/。的V2(VACF催化齐!J， 该催化剂未经在50(TC氩气气氛下煅烧8 h和250。C空气中煅烧5 h， 直接装入固定床反应器中，反应温度控制在18(TC，通入常压下的模 拟烟气NO600ppm， NH3600ppm， 025%，平衡气N2，反应空速控制 在2000h"。稳态时NO的转化率为60%。同时加入50ppm的S02， 1.2% 120后，NO转化率继续稳定在70G/0。 实施例31.488g粘胶基活性炭纤维浸渍在17ml的V20s浓度为0.004576g/ml的偏钒酸铵/草酸水溶液中，然后室温放置3h， 5(TC干 燥8h， 11(TC干燥6h，然后依次在50(TC氩气气氛下煅烧5h和250 'C空气中煅烧5 h，即得质量百分比为5%的V205/ACF催化剂。将该 催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在18(TC，通入常压下的 模拟烟气NO600ppm， NH3600ppm， 025%，平衡气N2，气体总流量 为400ml/min，反应空速控制在ZOOOh",稳态时NO的转化率为98%, 同时加入400ppm的S02， 3%H2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于低温脱除烟气ＮＯｘ的催化剂，其特征在于催化剂以Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］为活性组分，活性炭纤维为载体，各组分重量百分比为：活性炭纤维９０．０％～９９．９％，Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］０．１％～１０．０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄张根，侯亚芹，王建成，郭士杰，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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