用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂及其制备方法技术

技术编号:7827938 阅读:207 留言:0更新日期:2012-10-11 02:41
本发明专利技术涉及一种用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂及其制备方法,该催化剂由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为75~99.7重量份,所述载体材料为TiO2、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为MoO2、V2O5、MnO2、CuO中的任意三种或四种,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5:0.1~5重量份、MoO20.1~5重量份、MnO20.1~5重量份、CuO0.1~5重量份。本发明专利技术具有简单易制、产品质量稳定、造价低、能适应低温条件、催化活性高、效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前,我国《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)已经出台,新标准对烟尘、二氧化硫、氮氧化物等主要大气污染物提出了更加严格的排放要求,燃煤电厂作为我国NOx排放量最主要的来源,仅依靠现有低NOx燃烧技术难以满足严格的NOx排放要求,需要采用烟气脱硝技术来进一步降低NOx的排放,SCR烟气脱硝技术因其 技术成熟、脱硝率高成为固定源尤其是燃煤电站控制NOx排放的首选。高性能的催化剂是SCR烟气脱硝技术的关键,目前广泛研究的SCR催化剂反应温度一般在300 400°C,温度高导致催化剂容易出现烧蚀现象,而温度低则会降低催化剂本身活性达不到较高的脱硝效率。另外对于2004年之前投产的燃煤机组,全部无预留脱硝空间,这部机组如要进行脱硝改造,则必须对现有除尘器进行大的改造,这样进一步增加了脱硝改造的成本,造成不必要的浪费,而将脱硝装置安装到除尘器之后则烟气温度过低影响到催化剂本身活性,因此急需一种能适应低温条件下的SCR催化剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种配方设计合理、能适应低温条件、催化活性高、催化效果好的用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种工艺设计合理、简单易制、产品质量稳定、造价低的用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是一种用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂,由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为75 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、V2O5, MnO2,CuO中的任意三种或四种,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5 :0. I 5重量份、MoO20. I 5重量份、MnO2 0. I 5重量份、CuOO. I 5重量份。作为优选,本专利技术由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、V205、Mn02,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5 :0. I 5重量份、MoO2 0. I 5重量份、MnO2 0. I 5重量份。作为优选,本专利技术由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、V205、Cu0,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5 :0. I 5重量份、MoO2 0. I 5重量份、CuOO. I 5重量份。作为优选,本专利技术由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、MnO2, CuO,所述催化剂材料各个组分的含量为,MoO2 0. I 5重量份、MnO2 0. I 5重量份、CuOO. I 5重量份。作为优选,本专利技术由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为V205、Mn02、Cu0,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5 :0. I 5重量份、MnO2 0. I 5重量份、CuOO. I 5重量份。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案还是一种用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂制备方法,所述的制备步骤为 a、将TiO2在温度为500 600°C条件下煅烧,得到具有多孔状的稳定的微孔结构的载体,作为载体材料;或者,将活性碳用磨煤机磨碎并进行筛分,得到20 60目的活性碳作为载体材料;或者取微孔孔径分布在0. 3 Inm的碳分子筛作为载体材料; b、将钥酸铵在50 70°C条件下搅拌使之溶解于草酸溶液中,钥酸铵与草酸的物质的量之比为1:2,得到含钥溶液; C、将NH4VO3在50 70°C条件下溶于草酸溶液中,NH4VO3与草酸的物质的量之比为I :2;在磁力搅拌器快速搅拌的条件下缓慢加热,直至溶液由棕黄色逐渐转变为深蓝色,得到含钒溶液; d、将硝酸锰或醋酸锰在30-50°C下溶于草酸溶液中,硝酸锰或醋酸锰与草酸的物质的量之比为I :3 ;搅拌10 30分钟后,静置15 30小时,得到含锰溶液; e、将硝酸铜在30-50°C下溶于草酸溶液中,硝酸铜与草酸的物质的量之比为I:3 ;搅拌10 30分钟后,静置15 30小时,得到含铜溶液; f、将步骤b得到的含钥溶液、c得到的含钒溶液、步骤d得到的含锰溶液、步骤e得到的含铜溶液中的任意三种或四种,与步骤a得到的载体材料采用等体积浸溃法混合搅拌均匀; g、然后,利用超声波清洗仪超声震荡10 60min,再用水浴70 90°C边蒸干边搅拌10 60min ; h、然后在空气气氛中105 130°C下干燥12 24h; j、再在400°C 550°C温度条件下煅烧3-5小时,得到负载了 V2O5、MoO2、MnO2和CuO中的任意三种或四种的用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂。作为优选,本专利技术所述的步骤b中,钥酸铵在50 70°C条件下搅拌使之溶解于乙醇溶液中,钥酸铵与乙醇的物质的量之比为I :2。本专利技术同已有的技术相比,具有以下优点和特点1、催化剂活性温度低,能有效的防止催化剂的烧蚀,延长催化剂寿命;2、对氮氧化物的催化还原具有较高的活性和选择性;3、对机组低负荷运行工况具有较强的适应性;4、制备工艺简单、成本较低等。可广泛应用于烟气选择性催化还原法脱硝过程中氮氧化物的催化还原。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明,以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例II)将80公斤的Ti02在温度为550°C条件下煅烧,得到具有多孔状的稳定的微孔结构的载体。2)将7. 97公斤的钥酸铵在60°C条件下搅拌使之溶解于草酸中,钥酸铵与草酸的物质的量之比为I :2。3)将3. 85公斤的NH4VO3在60°C条件下溶于草酸溶液中,二者的物质的量之比为I :2。在磁力搅拌器快速搅拌的条件下缓慢加热,直至溶液由棕黄色逐渐转变为深蓝色。4)将8. 63公斤的硝酸锰在40°C下溶于草酸溶液中,二者的物质的量之比为I :3。搅拌30分钟后,静置20小时。5)将9. 11公斤的硝酸铜在40°C下溶于草酸溶液中,二者的物质的量之比为I :3。搅拌30分钟后,静置20小时。 6)将步骤2)得到的溶液、3)得到的溶液、步骤4)得到的溶液、步骤5)得到的溶液和步骤I)得到的载体采用等体积浸溃法混合搅拌均匀,利用超声波清洗仪超声震荡20min,再用水浴70°C边蒸干边搅拌20min,然后在空气气氛中1101下干燥1211,再在4501温度条件下煅烧5小时,得到负载了 V205、MnO2, MnO2和CuO的选择性催化还原法脱硝催化齐U,按公斤计催化剂组成为载体TiO2 80公斤、活性组分V2O5 3公斤、活性组分MoO2 3公斤、活性组分MnO2 3公斤、活性组分Cu03公斤。实验I。将实施例I中制的的选择性催化还原法脱硝催化剂粉碎过筛,得到粒径为60目至40目之间的催化剂颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂,其特征在于由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为75 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、V205、Mn02、Cu0中的任意三种或四种,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5 :0. I 5重量份、MoO2 0. I 5重量份、MnO2 0. I 5重量份、CuOO. I 5重量份。2.根据权利要求I所述的用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂,其特征是由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、V2O5, MnO2,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5 :0. I 5重量份、MoO2 0. I 5重量份、MnO2 0. I 5重量份。3.根据权利要求I所述的用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂,其特征是由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为 Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、V205、Cu0,所述催化剂材料各个组分的含量为,V2O5 :0. I 5重量份、MoO2 0. I 5重量份、CuOO. I 5重量份。4.根据权利要求I所述的用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂,其特征是由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为Mo02、MnO2, CuO,所述催化剂材料各个组分的含量为,MoO2 0. I 5重量份、MnO2 0. I 5重量份、CuOO. I 5重量份。5.根据权利要求I所述的用于低温选择性催化还原氮氧化物的催化剂,其特征是由载体材料和催化剂材料组成,其中,所述载体材料为80 99. 7重量份,所述载体材料为Ti02、活性碳或碳分子筛中的一种;所述催化剂材料为V205、Mn02、Cu0...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱跃杜振张杨姬海宏高正来温诗伟
申请(专利权)人:华电电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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