CN104258872A - 一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法 - Google Patents
一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104258872A CN104258872A CN201410484204.7A CN201410484204A CN104258872A CN 104258872 A CN104258872 A CN 104258872A CN 201410484204 A CN201410484204 A CN 201410484204A CN 104258872 A CN104258872 A CN 104258872A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- preparation
- magnetic agitation
- catalytic material
- denitration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明涉及一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法,属于环境材料,环境催化及环境保护领域。本发明是以硫酸法生产钛白的中间产物偏钛酸为载体前驱体,锰氧化物为活性组分,添加氧化镍助剂。制备方法采用沉淀法,在偏钛酸悬浊液中加入乙酸锰溶液,用尿素、氨水、双氧水调节pH至沉淀完全,再经离心分离,水洗,醇洗,干燥,焙烧制得低温催化材料。所述的催化材料的制备方法成本低,流程短,且低温脱硝率高,活性温度窗口宽,适用于工业化生产。所制备的催化材料在120℃~260℃脱硝率可达90%以上,最高可达99.7%。
Description
技术领域
本发明属于环境催化材料及环境保护领域,具体为一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法。
背景技术
氮氧化物(NOx)是大气中的常见污染物,对大气的污染主要是形成酸雨、光化学烟雾、PM2.5、以及破坏臭氧层等。此外NOx对人体的呼吸***及神经中枢也有较严重的危害。
根据相关资料显示,2012年我国氮氧化物的排放总量为2337.8万吨,其来源主要包括工业源、生活源、机动车源和集中式。其中,工业氮氧化物排放量1658.7万吨,占全国氮氧化物排放总量的70.9%,;相比2011年全国氮氧化物排放总量2404万吨只有少量减少,而这与我国“十二五”规划制定的到2015年氮氧化物排放总量下降13%的目标还有很大差距。
选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)是目前最重要的一种烟气脱硝方法。其以氨水或尿素为脱硝剂,在吸收塔内的催化材料作用下作催化选择吸收。烟气脱硝的商业SCR催化材料的组成为V2O5(WO3)/TiO2(锐钛矿),但是运行温度一般在350~400℃,催化材料成本高,要求温度高,活性窗口窄,因此给SCR的工业应用带来了困难。因此研发具有低成本,低温,宽活性温度窗口的催化材料是关键,响应了当前的NOx化物的减排政策,也对我国国民经济高速发展及绿色的生态环境建设具有重大的意义。
发明内容
本发明的目的是提供适用于工业窑炉的一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法。
一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法,其特征在于步骤如下:
将偏钛酸加入水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰和硝酸镍分别溶于水,搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液和硝酸镍溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌15~45min,加热至80~95℃;加入尿素溶液,磁力搅拌15~60min;加入氨水,至pH=10~11,磁力搅拌15~60min后冷却,再加入双氧水至悬浊液颜色不再发生变化,磁力搅拌15~60min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;75~105℃干燥10~15h;450~650℃焙烧2~4h制得催化材料粉末。
本发明的脱硝率测试是将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,本发明制备的催化材料NOx转化率最高可达99.7%。
进一步,所述步骤中原料分别为偏钛酸、乙酸锰、硝酸镍,各元素的摩尔比为Ti:Mn:Ni=1:0.4~0.5:0~0.15。
进一步,所述步骤中所用的沉淀剂包括尿素、氨水、双氧水三种。其中偏钛酸:尿素:双氧水的摩尔比=1:0.4~1.2:0.5~2。
具体实施方式
实施例一:
摩尔比为Ti:Mn=1:0.4的低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法步骤如下:
将20g偏钛酸将加入300g水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰23.174g溶于60g水,搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌30min,加热至95℃;加入尿素2mol/L尿素溶液100ml,磁力搅拌25min后,再加入质量百分含量25%的氨水180g,至pH=11,磁力搅拌30min后,再加入质量百分含量30%的H2O2 50g,磁力搅拌45min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;100℃干燥13h;450℃焙烧3h制得催化材料粉末。
脱硝率测试:将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,催化材料的脱硝率最高可达99.7%,在130℃~360℃脱硝率可达80%以上,在140℃~330℃脱硝率可达90%以上。
实施例二:
摩尔比为Ti:Mn:Ni=1:0.4:0.05的低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法步骤如下:
将20g偏钛酸将加入300g水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰23.174g溶于60g水,硝酸镍3.472g溶于30g水,分别搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液和硝酸镍溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌25min,加热至80℃;加入尿素2mol/L尿素溶液100ml,磁力搅拌15min后,再加入质量百分含量25%的氨水118g,至pH=10,磁力搅拌30min后,再加入质量百分含量30%的H2O2 20g,磁力搅拌60min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;750℃干燥15h;450℃焙烧4h制得催化材料粉末。
脱硝率测试:将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,催化材料的脱硝率最高可达94.1%,在150℃~310℃脱硝率可达80%以上。
实施例三:
摩尔比为Ti:Mn:Ni=1:0.4:0.1的低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法步骤如下:
将20g偏钛酸将加入300g水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰23.174g溶于60g水,硝酸镍6.944g溶于30g水,分别搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液和硝酸镍溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌15min,加热至90℃;加入尿素2mol/L尿素溶液100ml,磁力搅拌15min后,再加入质量百分含量25%的氨水99.3g,至pH=11,磁力搅拌60min后,再加入质量百分含量30%的H2O2 30g,磁力搅拌15min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;75℃干燥15h;550℃焙烧3h制得催化材料粉末。
脱硝率测试:将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,催化材料的脱硝率最高可达96.7%,在130℃~320℃脱硝率可达80%以上。
实施例四:
摩尔比为Ti:Mn:Ni=1:0.4:0.15的低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法步骤如下:
将20g偏钛酸将加入300g水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰23.174g溶于60g水,硝酸镍10.416g溶于30g水,分别搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液和硝酸镍溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌45min,加热至85℃;加入尿素2mol/L尿素溶液100ml,磁力搅拌60min后,再加入质量百分含量25%的氨水111.3g,至pH=11,磁力搅拌30min后,再加入质量百分含量30%的H2O2 20g,磁力搅拌30min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;80℃干燥14h;650℃焙烧2h制得催化材料粉末。
脱硝率测试:将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,催化材料的脱硝率最高可达98.1%,在130℃~340℃脱硝率可达80%以上,在170℃~290℃脱硝率可达90%以上。
实施例五:
摩尔比为Ti:Mn=1:0.5的低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法步骤如下:
将20g偏钛酸将加入300g水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰28.967g溶于60g水,搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌30min,加热至90℃;加入尿素2mol/L尿素溶液100ml,磁力搅拌30min后,再加入质量百分含量25%的氨水180g,至pH=10,磁力搅拌45min后,再加入质量百分含量30%的H2O2 58g,磁力搅拌25min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;90℃干燥13h;450℃焙烧3h制得催化材料粉末。
脱硝率测试:将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,催化材料的脱硝率最高可达97.3%,在120℃~280℃脱硝率可达80%以上。
实施例六:
摩尔比为Ti:Mn:Ni=1:0.5:0.1的低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法步骤如下:
将20g偏钛酸将加入300g水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰28.967g溶于60g水,硝酸镍6.944g溶于30g水,分别搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液和硝酸镍溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌30min,加热至95℃;加入尿素2mol/L尿素溶液100ml,磁力搅拌30min后,再加入质量百分含量25%的氨水180g,至pH=11,磁力搅拌30min后,再加入质量百分含量30%的H2O2 50g,磁力搅拌30min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;100℃干燥13h;450℃焙烧3h制得催化材料粉末。
脱硝率测试:将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,催化材料的脱硝率最高可达99%,在110℃~300℃脱硝率可达80%以上,在120℃~260℃脱硝率可达90%以上。
实施例七:
摩尔比为Ti:Mn:Ni=1:0.5:0.15的低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法步骤如下:
将20g偏钛酸将加入300g水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰28.967g溶于60g水,硝酸镍10.416g溶于30g水,分别搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液和硝酸镍溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌35min,加热至90℃;加入尿素2mol/L尿素溶液100ml,磁力搅拌30min后,再加入质量百分含量25%的氨水180g,至pH=11,磁力搅拌25min后,再加入质量百分含量30%的H2O2 50g,磁力搅拌30min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;105℃干燥11h;450℃焙烧3h制得催化材料粉末。
脱硝率测试:将制得的催化材料粉末经造粒,取40~60目的颗粒,量取3ml,在以NH3为还原气体时,NO浓度为1000ppm,NH3浓度为1000ppm,O2含量为5%,载气都为N2,气体流速2000ml/min,反应空速为27000h-1。在90℃~350℃温度条件下反应,催化材料的脱硝率最高可达97.7%,在110℃~320℃脱硝率可达80%以上,在130℃~260℃脱硝率可达90%以上。
Claims (1)
1.一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法,其特征在于步骤如下:
将偏钛酸加入水,搅拌形成均匀的悬浊液;将乙酸锰和硝酸镍分别溶于水,其中Ti:Mn:Ni=1:0.4~0.5:0~0.15,搅拌使溶液混合均匀;将乙酸锰溶液和硝酸镍溶液加入偏钛酸的悬浊液中,磁力搅拌15~45min,加热至80~95℃;加入尿素溶液,磁力搅拌15~60min;加入氨水,至pH=10~11,磁力搅拌15~60min后冷却,再加入双氧水,磁力搅拌15~60min后冷却;离心分离出底部沉淀,水洗,醇洗;75~105℃干燥10~15h;450~650℃焙烧2~4h制得催化材料粉末,其中偏钛酸:尿素:双氧水的摩尔比=1:0.4~1.2:0.5~2。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410484204.7A CN104258872A (zh) | 2014-09-21 | 2014-09-21 | 一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410484204.7A CN104258872A (zh) | 2014-09-21 | 2014-09-21 | 一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104258872A true CN104258872A (zh) | 2015-01-07 |
Family
ID=52150520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410484204.7A Pending CN104258872A (zh) | 2014-09-21 | 2014-09-21 | 一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104258872A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104785246A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-22 | 国电环境保护研究院 | 基于偏钛酸原料的锰铈负载型低温scr催化剂制备方法 |
CN106390990A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 国家电投集团远达环保催化剂有限公司 | 一种特种废气脱硝催化剂的改性方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3868487A (en) * | 1974-02-05 | 1975-02-25 | Sumitomo Metal Ind | Submerged arc welding method and flux cored wire for use in same |
CN103182312A (zh) * | 2011-12-31 | 2013-07-03 | 上海钒铖环保科技有限公司 | 用于高水蒸气含量烟气低温nh3-scr脱硝催化剂及其制备方法 |
CN103230813A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-07 | 北京工业大学 | 一种适用于水泥窑炉的抗碱中毒的脱硝催化剂的制备方法 |
CN103894186A (zh) * | 2014-03-29 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 一种酸溶性钛渣制备锰钛系低温脱硝催化材料的方法 |
-
2014
- 2014-09-21 CN CN201410484204.7A patent/CN104258872A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3868487A (en) * | 1974-02-05 | 1975-02-25 | Sumitomo Metal Ind | Submerged arc welding method and flux cored wire for use in same |
CN103182312A (zh) * | 2011-12-31 | 2013-07-03 | 上海钒铖环保科技有限公司 | 用于高水蒸气含量烟气低温nh3-scr脱硝催化剂及其制备方法 |
CN103230813A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-07 | 北京工业大学 | 一种适用于水泥窑炉的抗碱中毒的脱硝催化剂的制备方法 |
CN103894186A (zh) * | 2014-03-29 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 一种酸溶性钛渣制备锰钛系低温脱硝催化材料的方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104785246A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-22 | 国电环境保护研究院 | 基于偏钛酸原料的锰铈负载型低温scr催化剂制备方法 |
CN106390990A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 国家电投集团远达环保催化剂有限公司 | 一种特种废气脱硝催化剂的改性方法 |
CN106390990B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-12-28 | 国家电投集团远达环保催化剂有限公司 | 一种特种废气脱硝催化剂的改性方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105833894B (zh) | 兼具抗碱(土)金属和抗硫抗水功能的脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
CN102773090B (zh) | Wo3添加工艺的整体蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN104525216B (zh) | 用于宽温度窗口高硫条件下的脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN103894182B (zh) | 一种具有宽活性温度区间的烟气脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN105478133B (zh) | 一种低成本scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
US9802180B2 (en) | Catalyst for synergistic control of oxynitride and mercury and method for preparing the same | |
CN107308944B (zh) | 一种二氧化钛基催化剂及其制备方法和应用 | |
CN102205240B (zh) | 基于TiO2-SnO2复合载体的SCR烟气脱硝催化剂及制备方法 | |
CN104475087B (zh) | 一种脱硝催化剂的制备方法 | |
CN109433254A (zh) | 一种限域分子筛脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN105214652A (zh) | 高效Ce1-xMnxO2-δ固溶体低温脱硝催化剂的制备方法及应用 | |
CN104815671A (zh) | 选择性催化还原低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN105833901A (zh) | 一种PrOx-MnOx/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
CN104209115A (zh) | 一种钒系负载型高温scr催化剂及其制备方法 | |
CN108465467A (zh) | 一种应用于中低温烟气的高效nh3-scr脱硝催化剂、制备方法及其应用 | |
CN110026182A (zh) | 高抗硫中低温脱硝催化剂及其制备与应用 | |
CN104069861A (zh) | 一种介孔铁基复合氧化物催化剂、制备方法及其在氨选择催化还原氮氧化物中的应用 | |
CN106111123A (zh) | 一种含电气石的负载型锰基复合氧化物选择性脱硝催化剂 | |
CN106513005A (zh) | 一种铁基复合氧化物催化剂的制备方法 | |
CN113649015A (zh) | 一种烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
CN102101049A (zh) | 一种中温抗硫型复合氧化物催化剂及其制备和应用 | |
CN104001501B (zh) | 一种酸解残渣制备脱硝催化材料的方法 | |
CN104258872A (zh) | 一种低温宽活性温度窗口的脱硝催化材料的制备方法 | |
CN111250120A (zh) | 一种磷钨酸改性的纳米氧化铁scr脱硝催化剂及其制备方法与应用 | |
CN107552062B (zh) | 一种廉价的脱硝催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150107 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |