CN105536689B - 一种负载型脱砷剂及其制备方法 - Google Patents

一种负载型脱砷剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105536689B
CN105536689B CN201510920454.5A CN201510920454A CN105536689B CN 105536689 B CN105536689 B CN 105536689B CN 201510920454 A CN201510920454 A CN 201510920454A CN 105536689 B CN105536689 B CN 105536689B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carrier
aqueous solution
acid
active component
supported
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.)
Active
Application number
CN201510920454.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105536689A (zh
Inventor
江莉龙
曹彦宁
沈丽娟
赵素云
冯续
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHEYANG SANJU KAITE CATALYST Co Ltd
CHEMICAL FERTILIZER CATALYST STATE ENGINEERING RESEARCH CENTER FUZHOU UNIV
Original Assignee
SHEYANG SANJU KAITE CATALYST Co Ltd
CHEMICAL FERTILIZER CATALYST STATE ENGINEERING RESEARCH CENTER FUZHOU UNIV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHEYANG SANJU KAITE CATALYST Co Ltd, CHEMICAL FERTILIZER CATALYST STATE ENGINEERING RESEARCH CENTER FUZHOU UNIV filed Critical SHEYANG SANJU KAITE CATALYST Co Ltd
Priority to CN201510920454.5A priority Critical patent/CN105536689B/zh
Publication of CN105536689A publication Critical patent/CN105536689A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105536689B publication Critical patent/CN105536689B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/103—Arsenic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明所述的负载型脱砷剂，包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；所述载体为多孔无定型镁铝尖晶石，所述活性组分为CuO和/或NiO。由于所述载体为多孔无定型镁铝尖晶石，结晶度好，材料内部由强的Mg‑和Al‑O离子键结合，从根本上有效提高了材料的强度和耐水合性能。本发明所述的负载型脱砷剂的制备方法，生产工艺简单、生产成本低。

Description

一种负载型脱砷剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及煤化工领域，具体涉及一种负载型脱砷剂及其制备方法。
背景技术
煤炭是我国的重要资源，煤制合成气技术是煤资源的主要利用方式之一。原料煤中均含砷化物，在制得的粗煤气中主要以AsH3形态存在，而煤工业上使用的许多催化剂如高温变换催化剂等对砷化物十分敏感，几百ppb(parts per billion)的砷化物就可致使催化剂中毒而失活，影响装置的正常运行。因此，在化工合成中，煤制合成气净化是要解决的关键技术，进行脱砷剂的研究及开发具有重要的实际意义和应用价值。
目前，主要的脱砷方法有两种：一是物理吸附法：利用硫酸铜硅酸铝小球吸附微量砷化物(极性吸附)，但该方法容砷量小(0.1～0.3％)，吸附剂消耗量大，寿命短并且产生大量废料，易造成环境污染。二是过氧化物氧化法脱砷：利用过氧化异丙苯(CHP)的强氧化性，将还原态的砷化物氧化成砷(V)，但CHP储运操作较危险，并且该方法易产生含砷废液，污染设备及环境。
中国专利文献CN1323872 A公开了一种脱砷催化剂，以活性炭作为催化剂载体，催化剂活性组分为金属氧化物。该脱砷催化剂的制备方法中，需要将活性组分以金属盐形式负载于载体上。然而，由于可溶性金属盐发生分解生成其对应金属氧化物的温度需要在220℃以上，而在有氧环境中，当温度高于120℃时，活性炭表面就会开始发生自燃，超过170℃时活性炭即会发生完全燃烧。因此，利用上述方法必须在惰性气氛的保护才能制备得到该脱砷剂。同时，尽管所述载体经过处理，但仍然存在比表面积小、孔容小、孔道孔径分散不均匀等问题。测试结果表明，所述脱砷剂经过240小时运转，脱砷率即降为95％，难以进一步提升脱砷剂的吸附容量和脱砷率，性能稳定性较差。
发明内容
为此，本发明所要解决的是现有技术中脱砷剂的吸附容量小、脱砷率低以及性能稳定性较差的问题，从而提供一种吸附容量大、脱砷率高、性能稳定性高的负载型脱砷剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所述的一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；所述载体为多孔无定型镁铝尖晶石，所述活性组分为CuO和/或NiO。
所述镁铝尖晶石的比表面积100m2/g～300m2/g。
优选地，以金属氧化物重量计算，所述活性组分占所述载体的百分含量为5wt％～30wt％；
更优选地，以金属氧化物重量计算，所述活性组分占所述载体的百分含量为10wt％～20wt％。
优选地，所述活性组分为CuO和NiO，所述CuO占所述载体的百分含量为10wt％～15wt％，所述NiO占所述载体的百分含量为5wt％～10wt％。
本发明所述的负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，所述铝源和所述镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，所述酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，所述无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与所述镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5～7h，然后将样品于110℃～120℃干燥6h～8h，400℃～500℃焙烧4h～5h，制得所述的负载型脱砷催化剂。
优选地，所述步骤S1中，所述铝源为拟薄水铝石、Al2O3粉、Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O、硝酸铝中的至少一种，所述镁源为轻质碱式碳酸镁、Mg(OH)2、轻质MgO中的至少一种。
优选地，所述步骤S2中，所述无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；所述正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1～1.2:0.8～2。
优选地，所述步骤S3中，干燥温度为80℃～120℃，干燥时间为0.5h-8h。
优选地，所述步骤S4中，所述焙烧温度为400℃-600℃，焙烧时间为0.5h-15h。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明所述的负载型脱砷剂，包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；所述载体为多孔无定型镁铝尖晶石，所述活性组分为CuO和/或NiO。由于所述载体为多孔无定型镁铝尖晶石，结晶度好，材料内部由强的Mg-和Al-O离子键结合，从根本上大大提高了材料的强度和耐水合性能，从而提升了脱砷剂的吸附容量和脱砷率，进而增加了所述的负载型脱砷剂性能稳定性。
2、本发明所述的负载型脱砷剂，制备过程中添加无机添加剂，所用无机添加剂包括硅化合物、磷化合物和硼化合物中的至少一种；此类无机添加剂具有高度的亲氧性，可轻易占据尖晶石相中金属离子的格位，一方面增加了材料表面的Lewis酸位和强度，另一方面促成晶体内部和表面形成杂质取代缺陷。不仅可以有效地分散活性相，而且可以适当的降低层状活性相同载体间的相互作用力，从而有效提高催化剂的活性和稳定性。
3、本发明所述的负载型脱砷剂，采用氧化铜和/或氧化镍作为活性组分，采用浸渍法合成，生产工艺简单，比表面积较大，活性金属组分分散性好，通过控制上述活性组分的比例可以得到具有大于15wt％砷容的脱砷剂，且可以实现煤合成气的深度脱砷，效率高达99％以上。
4、本发明所述的负载型脱砷剂，抗水合能力强，稳定性高，可以在具有高水汽比、高压、高温条件下使用；经过2400h运转后，脱砷率仍能高达98.8％以上。
5、本发明所述的负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，所述铝源和所述镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，所述酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，所述无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；S3、将成型后的混合物进行干燥处理；S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与所述镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5～7h，然后将样品于110℃～120℃干燥6～8h，400℃～500℃焙烧4～5h，制得所述的负载型脱砷催化剂。生产工艺简单、生产成本低。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是实施例6中所述的负载型脱砷催化剂的脱砷效果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。
实施例1
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO；镁铝尖晶石的比表面积为172.5m2/g。
优选地，以CuO重量计算，活性组分占载体的百分含量为15wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3·H2O，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.2:2。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5h，然后将样品于110℃干燥6h，400℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例2
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO；镁铝尖晶石的比表面积为158.7m2/g。
优选地，以CuO重量计算，活性组分占载体的百分含量为15wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3·H2O，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.2:2。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置7h，然后将样品于120℃干燥8h，500℃焙烧5h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例3
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO；镁铝尖晶石的比表面积为170.4m2/g。
优选地，以CuO重量计算，活性组分占载体的百分含量为15wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3·H2O，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.2:2。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5h，然后将样品于110℃干燥6h，400℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例4
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为NiO；镁铝尖晶石的比表面积为169.8m2/g。
优选地，以NiO重量计算，活性组分占载体的百分含量为15wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3·H2O，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.2:2。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5h，然后将样品于110℃干燥6h，400℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例5
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为NiO；镁铝尖晶石的比表面积为159.1m2/g。
优选地，以NiO重量计算，活性组分占载体的百分含量为15wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3·H2O，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.2:2。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5h，然后将样品于110℃干燥6h，400℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例6
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO和NiO；镁铝尖晶石的比表面积为157.8m2/g。
优选地，以金属氧化物重量计算，活性组分占载体的百分含量的15wt％，其中，CuO为10wt％，NiO为5wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3粉，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.2:2。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5h，然后将样品于110℃干燥6h，400℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例7
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO和NiO；镁铝尖晶石的比表面积为152.5m2/g。
优选地，以金属氧化物重量计算，活性组分占载体的百分含量的20wt％，其中，CuO为15wt％，NiO为5wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为拟薄水铝石，镁源为轻质碱式碳酸镁。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为80℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为400℃，焙烧时间为15h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5h，然后将样品于120℃干燥6h，500℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例8
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO和NiO；镁铝尖晶石的比表面积为198.7m2/g。
优选地，以金属氧化物重量计算，活性组分占载体的百分含量的22wt％，其中，CuO为12wt％，NiO为10wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3·3H2O，镁源为轻质Mg(OH)2。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.1:1。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为100℃，干燥时间为4h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为600℃，焙烧时间为0.5h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置6h，然后将样品于110℃干燥8h，450℃焙烧4.5h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例9
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为NiO；镁铝尖晶石的比表面积为174.4m2/g。
优选地，以NiO重量计算，活性组分占载体的百分含量为5wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3粉，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1:0.8。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为0.5h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置7h，然后将样品于115℃干燥7h，500℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例10
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO和NiO；镁铝尖晶石的比表面积为100.0m2/g。
优选地，以金属氧化物重量计算，活性组分占载体的百分含量的20wt％，其中，CuO为12wt％，NiO为8wt％。负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为硝酸铝，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括硼酸、硅酸。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为100℃，干燥时间为6h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为600℃，焙烧时间为1h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5h，然后将样品于115℃干燥7h，400℃焙烧5h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例11
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO；镁铝尖晶石的比表面积为179.8m2/g。
优选地，以CuO重量计算，活性组分占载体的百分含量为30wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为拟薄水铝石，镁源为Mg(OH)2。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1.1:1。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为400℃，焙烧时间为14h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置6h，然后将样品于120℃干燥6h，450℃焙烧4.5h，制得的负载型脱砷催化剂。
实施例12
本实施例提供一种负载型脱砷剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；载体为多孔无定型镁铝尖晶石，活性组分为CuO；镁铝尖晶石的比表面积为300.0m2/g。
优选地，以CuO重量计算，活性组分占载体的百分含量为10wt％。
负载型脱砷剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，铝源和镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
本实施例中，铝源为Al2O3粉，镁源为轻质MgO。
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
本实施例中，无机添加剂为硅酸。
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；本实施例中，干燥温度为120℃，干燥时间为8h。
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体；焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h。
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置6h，然后将样品于110℃干燥6h，500℃焙烧4h，制得的负载型脱砷催化剂。
实验例1
对实施例1-6中所制得的负载型脱砷催化剂的强度、孔容积、孔径和比表面积进行测试，测试结果如下表所示：
实验例2
对实施例1-6中所述的负载型脱砷催化剂的活性进行测试，测试条件：温度：250℃，压力：5.0MPa，空速：3000h-1，汽气比：1.5，原料气组成(wt％)：H213％，CO 17％，CO29.0％，H2O 60％，HCl 30ppm，H2S 1000ppm，As 0.22ppm，所得结果如下：
催化剂 进口砷含量(ppm) 出口砷含量(ppb) 脱砷率(％) 砷容(wt％)
实施例1 0.22 7.71 96.5 14
实施例2 0.22 9.89 95.5 13
实施例3 0.22 10.6 95.2 13
实施例4 0.22 6.38 97.1 14
实施例5 0.22 9.68 95.6 13
实施例6 0.22 ＜2 ＞99 ＞15
从上表数据可知，本发明实施例制备得到的负载型脱砷催化剂具有显著的脱砷效果，实施例6中负载型脱砷催化剂的砷容高达15wt％以上；脱砷率高达99％。说明使用本发明实施例中的负载型脱砷催化剂具有较高的脱砷活性。针对实际生产的操作条件，进行温度及空速试验，在250-350℃温度范围，空速3000-5000h-1，压力：5.0～6.0MPa，汽气比为1.0～1.8，脱砷及变换副反应均能满足工厂的生产工艺要求。
实验例3
如图1所示，实施例6中所述的负载型脱砷催化剂在长达2400小时的运转(温度：250℃，压力：5.0MPa，空速：3000h-1，汽气比：1.5，原料气组成(wt％)：H213％，CO 17％，CO29.0％，H2O 60％，HCl 30ppm，H2S 1000ppm，As 0.22ppm)过程中，脱砷率仍能达到98.8％以上，不但脱砷剂稳定性较好，且能保持较高的脱砷活性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种负载型脱砷剂，所述负载型脱砷剂由载体以及负载在所述载体上的活性组分组成；其特征在于，所述载体为多孔无定型镁铝尖晶石，所述活性组分为CuO和/或NiO；以金属氧化物重量计算，所述活性组分占所述载体的百分含量为5wt％～30wt％；
所述载体的制备包括如下步骤：
S1、将镁源和铝源与酸性水溶液进行混捏，所述铝源和所述镁源的摩尔比按MgO/Al2O3计为1：2，所述酸性水溶液为硝酸水溶液，浓度2mol/L；
S2、向混捏后的混合物中添加混合物总量的0.5wt％的无机添加剂，混合均匀后进行成型，所述无机添加剂为正磷酸、硼酸、硅酸中的至少一种；
S3、将成型后的混合物进行干燥处理；
S4、进行焙烧，冷却后得到多孔无定型镁铝尖晶石载体。
2.根据权利要求1所述的负载型脱砷剂，其特征在于，所述镁铝尖晶石的比表面积100m2/g～300m2/g。
3.根据权利要求1或2所述的负载型脱砷剂，其特征在于，以金属氧化物重量计算，所述活性组分占所述载体的百分含量为10wt％～20wt％。
4.根据权利要求1或2所述的负载型脱砷剂，其特征在于，所述活性组分为CuO和NiO，所述CuO占所述载体的百分含量为10wt％～15wt％，所述NiO占所述载体的百分含量为5wt％～10wt％。
5.一种权利要求1-4任一项所述的负载型脱砷剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S5、将铜前驱物和/或镍前驱物的水溶液与所述镁铝尖晶石载体等体积浸渍静置5～7h，然后将样品于110℃～120℃干燥6～8h，400℃～500℃焙烧4～5h，制得所述的负载型脱砷催化剂。
6.根据权利要求5所述的负载型脱砷剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述铝源为拟薄水铝石、Al2O3粉、Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O、硝酸铝中的至少一种，所述镁源为轻质碱式碳酸镁、Mg(OH)2、轻质MgO中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的负载型脱砷剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述无机添加剂包括正磷酸、硼酸、硅酸；所述正磷酸、硼酸和硅酸的摩尔比以P：B：Si计为1:1～1.2:0.8～2。
8.根据权利要求5或6所述的负载型脱砷剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，干燥温度为80℃～120℃，干燥时间为0.5h-8h。
9.根据权利要求5或6所述的负载型脱砷剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述焙烧温度为400℃-600℃，焙烧时间为0.5h-15h。
CN201510920454.5A 2015-12-11 2015-12-11 一种负载型脱砷剂及其制备方法 Active CN105536689B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510920454.5A CN105536689B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种负载型脱砷剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510920454.5A CN105536689B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种负载型脱砷剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105536689A CN105536689A (zh) 2016-05-04
CN105536689B true CN105536689B (zh) 2018-09-18

Family

ID=55816528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510920454.5A Active CN105536689B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种负载型脱砷剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105536689B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110563058A (zh) * 2019-09-19 2019-12-13 昆明理工大学 一种改性赤泥协同CuO粉处理有色冶炼污酸中砷的方法
CN112875734B (zh) * 2021-02-02 2023-01-20 新地能源工程技术有限公司 单一晶相镁铝尖晶石及其制备方法和甲烷蒸汽重整催化剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1229836A (zh) * 1998-03-20 1999-09-29 中国石油化工总公司 一种烃类脱砷剂及其制备方法以及在烃类脱砷中的应用
CN103143398A (zh) * 2011-12-06 2013-06-12 福州大学 一种镁铝尖晶石载体及其制备方法和用途
CN104475171A (zh) * 2014-12-16 2015-04-01 沈阳三聚凯特催化剂有限公司 一种加氢脱硫脱砷催化剂及其载体的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729049B2 (ja) * 1987-04-30 1995-04-05 三菱重工業株式会社 燃焼排ガス中の砒素化合物除去方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1229836A (zh) * 1998-03-20 1999-09-29 中国石油化工总公司 一种烃类脱砷剂及其制备方法以及在烃类脱砷中的应用
CN103143398A (zh) * 2011-12-06 2013-06-12 福州大学 一种镁铝尖晶石载体及其制备方法和用途
CN104475171A (zh) * 2014-12-16 2015-04-01 沈阳三聚凯特催化剂有限公司 一种加氢脱硫脱砷催化剂及其载体的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"国产脱砷剂及其应用";冯续;《化学工业与工程技术》;20021231;第23卷(第6期);第17-20页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105536689A (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2428248C2 (ru) КОМПОЗИЦИИ, ПРИМЕНЯЮЩИЕСЯ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА (NOx)
CN106166491B (zh) 一种介孔La0.8Sr0.2CoO3负载纳米CeO2催化剂及其制备方法和应用
WO2011065416A1 (ja) 複合酸化物、その製造法及び排ガス浄化用触媒
CN110694662B (zh) 一种二维I掺杂BiOIO3/g-C3N4复合催化剂及其制备方法与应用
CN106881081B (zh) 一种三维有序介孔锰铈复合氧化物催化剂及其制备方法和应用
CN109174077A (zh) 一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法
Min et al. Adsorption performance and mechanism of bentonite modified by ammonium bromide for gas-phase elemental mercury removal
CN107469812A (zh) 低温脱除燃煤废气中NOx和VOCs的催化剂制备方法
CN105536689B (zh) 一种负载型脱砷剂及其制备方法
CN109772442B (zh) 负载型复合过渡金属氧化物及制备方法与作为催化剂应用
CN105214698B (zh) 一种宽温型含磷铈基脱硝催化剂及其制备方法
CN103785428B (zh) 一种金属捕集剂及其制备方法和应用以及一种催化裂化方法
KR20140110145A (ko) 복합흡착제 및 복합흡착제 제조방법
CN103706353A (zh) AlMn复合柱撑粘土负载CrCe催化剂、制备方法及其应用
CN105903458A (zh) 一种钙基吸附剂的制备方法及应用
CN110586178B (zh) SAPO-34分子筛和Cu/SAPO-34脱硝催化剂及其制备方法和应用、脱硝方法
CN107486206B (zh) 一种锰基材料及其制备方法和用途
Zhou et al. TiO 2 and Cu 1.5 Mn 1.5 O 4 co-modified hierarchically porous zeolite Beta for soot oxidation with excellent sulfur-resistance and stability
CN111250078B (zh) MnOx@Eu-CeOx低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用
Yang et al. Preparation and properties of BiOI with high sorption capacity
CN111068642B (zh) 一种脱除天然气中硫醇催化剂及其制备方法
CN103349979A (zh) 氧化铝催化材料及其制备方法
CN115007105B (zh) 一种鳞片状铜基吸附剂及其制备方法和应用
WO2022257045A1 (zh) 硅基固态胺co 2吸附剂及其制备方法
CN114433037B (zh) M41s介孔材料吸附剂的制备方法及m41s介孔材料吸附剂和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant