CN110586073A - 一种用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于垃圾焚烧炉、危险废弃物焚烧炉、医疗废物焚烧炉、钢铁烧结炉、燃煤电厂、殡仪馆和化工厂窑炉烟气和废气中二噁英类污染物催化氧化消除的催化剂及制备方法。该催化剂以工业钛白粉为载体，SnO2‑V2O5‑WO3复合氧化物为活性组分，La2O3、MoO3、CeO2、Nb2O5、CuO、Pr6O11和Sb2O3为助剂。本发明制备的催化剂中，活性组分在有机胺络合作用下均匀分散于载体表面，催化剂助剂在氨水条件下均匀沉淀于载体表面，使得催化剂比表面高，具有高的热稳定性和较强的抗氯中毒能力，可以连续长期运行而不需要活化，在二噁英类污染物消除中起活温度低，二噁英分解效率高。

Description

一种用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种用于消除二噁英的催化剂及制备方法，尤其涉及一种用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂及其制备方法，属于催化剂领域及环境保护领域。
背景技术
二噁英由于具有化学性质稳定、热稳定性好和不易被生物降解等特点，在环境中可以长期累积存在，对生物和环境造成了非常严重的危害。二噁英主要来源于人类的各种生活和生产活动中，包括生活垃圾焚烧、危险性废弃物和医疗废弃物焚烧、动物尸体焚烧处理、钢铁烧结（球团）厂、有色金属冶炼、纸浆造纸、化工产品和农药生产等行业。
二噁英处理技术众多，包括吸附法、冷凝法、膜分离法、直接燃烧法、等离子体法、光催化法、生物法及催化氧化法。其中，吸附法中的活性炭吸附技术由于操作方式简单和单次投入成本低，目前在工业上被广泛使用。但是活性碳吸附技术存在长期运行成本高和低浓度二噁英处理不彻底的缺点，使得活性炭吸附技术对现有标准来说显得心有余而力不足。另外，活性炭吸附只是将二噁英等污染物封存于活性炭孔道内，并没有真正的将二噁英从环境中消除掉，而且吸附了二噁英后的活性炭存在二次污染的风险。
相比活性碳吸附技术，催化氧化消除二噁英法是将烟气中的二噁英直接分解转化为无毒或毒性小的水、二氧化碳和氯化氢，并且催化氧化法消除二噁英具有处理效率高、后期运行成本低、易于工程化等特点，是最有希望替代活性炭吸附的下一代二噁英消除技术。催化氧化法消除二噁英所用催化剂主要有贵金属催化剂，分子筛催化剂和过渡金属氧化物催化剂三类（CN101693198A，CN101733107，CN105107517）。CN104226301公开了一种稀土基复合多组分脱硝脱二噁英的催化剂。CN102068905公开了一种草酸钒二次浸渍VWTi蜂窝状单体的二噁英脱除催化剂，该催化剂制备需要二次浸渍，二次干燥和焙烧。另外CN106732544报道了一种蒙脱石和二氧化钛为载体的二噁英脱除催化剂。然而这些专利中报道的二噁英消除催化剂是从氮氧化物的选择性催化还原消除催化剂转变而来，用于二噁英消除时，存在二噁英分解温度高或处理后二噁英排放含量达不到国家标准的问题。另一些专利中则采用贵金属或其他物质作为或性组分，催化剂制备成本高昂，或者报道的催化剂制备方法繁杂，无法真正进行工业生产和应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有二噁英类污染物消除催化剂分解温度高，分解效率低，难易实现工业生产的问题，提供一种低温活性高、稳定性好，易于进行工业化生产的二噁英类污染物催化氧化消除催化剂及其制备方法。
本发明催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂，由催化剂载体、活性组分和助剂三部分组成，其中催化剂载体为工业钛白粉，且占催化剂总质量的74~91%；催化剂活性组分为SnO2-V2O5-WO3复合氧化物，且占催化剂总质量的5.5~23%；催化剂助剂为La2O3、MoO3、CeO2、Nb2O5、CuO、Pr6O11和Sb2O3中的至少一种，且占催化剂总质量的0.1~3.0%。
所述催化剂活性组分SnO2-V2O5-WO3复合氧化物中，SnO2占催化剂总质量的0.5~4.0%，V2O5占催化剂总质量的2.0~9.0%，WO3占催化剂总质量的3.0~10.0%。
催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将催化剂活性组分锡、钒和钨的前驱体在剧烈搅拌下完全溶解于去离子水-有机胺的混合溶液中，标记为A溶液；所述锡前驱体为氯化亚锡、四氯化锡，钒前驱体为偏钒酸铵、草酸氧钒、硫酸氧钒；钨前驱体为偏钨酸铵、仲钨酸铵。去离子水的质量为锡、钒和钨的前驱体质量的5.0~15.0倍；有机胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或甲酰胺中的一种或几种，有机胺的质量为锡、钒和钨的前驱体质量的0.5 ~4.5倍；
（2）将催化剂载体工业钛白粉加入到A溶液中，搅拌充分均匀分散，标记为B溶液；
（3）将催化剂助剂溶解到去离子水中，并标记为C溶液。去离子水的用量为锡、钒和钨的前驱体总质量的1.0~8.0倍；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和氨水缓慢加入到B溶液中使其混合均匀，标记为D溶液。其中，氨水加入量为锡、钒和钨的前驱体总质量的0.1~3.0倍；
（5）将D溶液在水浴中加热至30~60℃，搅拌2~8小时形成糊状物；将糊状物干燥后在马弗炉中进行高温煅烧，即得催化剂。干燥是在80~100℃的鼓风干燥箱中干燥12~24小时；煅烧是在300~600℃下处理3~10小时。
本发明相对现有技术具有以下优点：
1、本发明制备的催化剂中，活性组分在有机胺络合作用下均匀分散于载体表面，催化剂助剂在氨水条件下均匀沉淀于载体表面，使得催化剂比表面高，具有高的热稳定性和较强的抗氯中毒能力，可以连续长期运行而不需要活化；
2、本发明的催化剂在二噁英类污染物消除中起活温度低，二噁英分解效率高，可以处理不同浓度二噁英，烟气出口中二噁英含量低于0.1 ng TEQ/Nm3；
3、本发明催化剂易于成型，可以根据使用要求制备成蜂窝状、颗粒状、三叶草状的形式；
4、本发明的催化剂中不含贵金属，原料廉价易得；制备方法简单，成本较低，易于在工业生产中实施；
5、本发明催化剂不仅可以用于二噁英污染物的催化氧化消除，还可用于烟气中其他含氯挥发性有机污染物的脱除，因此，用于烟气或废气治理时可使烟气或废气出口二噁英类污染物含量低于国家排放标准。
附图说明
图1为实施例1-3催化剂上二噁英类似物邻二氯苯催化氧化消除活性图。
图2为实施例4-7催化剂上二噁英类似物邻二氯苯催化氧化消除活性图。
图3为实施例8-10催化剂上二噁英类似物邻二氯苯催化氧化消除活性图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明催化剂的组成和制备方法作进一步说明。
实施例1
（1）将0.64 g偏钒酸铵，0.54 g偏钨酸铵和0.35 g四氯化锡充分溶解于10 g去离子水和3 g单乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.75 g钛白粉，充分分散均匀，得到的溶液记为B溶液；
（3）将0.12 g 钼酸铵加入到3 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和0.5 g氨水同时缓慢加入到B溶液中，得到D溶液；
（5）将D溶液在40℃水浴条件下持续搅拌5小时；待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为12小时；
（6）将干燥后的块状物在马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为400℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为5小时，即得催化剂；将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂1。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图1。
实施例2
（1）将1.15 g偏钒酸铵，0.54 g偏钨酸铵和0.08 g氯化亚锡充分溶于15 g去离子水和2g单乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.5 g钛白粉，充分分散均匀，得到的溶液记为A溶液；
（3）将0.13 g 硝酸铈加入到3 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和1.0 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在50℃水浴条件下持续搅拌4小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为20小时；
（6）将干燥后的块状物在马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为500℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为3小时，得到催化剂；将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂2。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图1。
实施例3
（1）将1.02 g偏钒酸铵，0.37 g仲钨酸铵和0.23 g四氯化锡，充分溶解于20 g去离子水和1 g单乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.7 g钛白粉，搅拌使之充分溶解，得到B溶液；
（3）将0.26 g 硝酸镧加入到5 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和1.5 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在30℃水浴条件下持续搅拌7小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为15小时；
（6）干燥后的块状物置于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为7小时，得到催化剂；将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，并记为催化剂3。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图1。
实施例4
（1）将0.80 g草酸氧钒，0.97 g偏钨酸铵和0.47 g四氯化锡，充分溶于25 g去离子水和1.5 g二乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.5 g钛白粉，充分分散均匀，得到B溶液；
（3）将0.30 g 硝酸铜加入到3 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和2.0 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，标记为D溶液；
（5）D溶液在40℃水浴条件下持续搅拌5小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为12小时；
（6）干燥后的块状物置于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为400℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为5小时，得到催化剂，将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂4。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图2。
实施例5
（1）将0.90 g偏钒酸铵，0.54 g偏钨酸铵和0.12 g四氯化锡充分溶于15 g去离子水和6g单乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.7 g钛白粉，充分分散均匀，记为B溶液；
（3）将0.13 g 硝酸镨加入到5 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液;；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和4.6 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在50℃水浴条件下持续搅拌3小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为12小时；
（6）将干燥后的块状物置于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为400℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为3小时，得到催化剂，将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂5。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图2。
实施例6
（1）将1.39 g硫酸氧钒，0.86 g偏钨酸铵和0.45 g氯化亚锡公分溶于10 g去离子水和8g单乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.35 g钛白粉，充分分散均匀，记为B溶液；
（3）将0.2 g 草酸铌加入到7 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和4.0 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在40℃水浴条件下持续搅拌8小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为90℃，干燥时间为15小时；
（6）将干燥后的块状物置于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为500℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为7小时，得到催化剂，并将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂6。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图2。
实施例7
（1）将0.64g偏钒酸铵，0.62 g仲钨酸铵和0.93 g四氯化锡充分溶于15 g去离子水和8g三乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.55g钛白粉，充分分散均匀，得B溶液；
（3）将0.106 g 醋酸锑加入到15 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，记为C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和3.5 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在60℃水浴条件下持续搅拌5小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为24小时；
（6）将干燥后的块状物在马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为3小时，得到催化剂，将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂7。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图2。
实施例8
（1）将0.51 g偏钒酸铵，0.54 g偏钨酸铵和0.47 g四氯化锡充分溶于21 g去离子水和6g甲酰胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入8.8 g钛白粉，充分分散均匀，得B溶液；
（3）将0.13 g 硝酸铈和0.2 g草酸铌加入到6.0 g去离子水中，搅拌充分溶解，记为C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和3 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在60℃水浴条件下持续搅拌5小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为20小时；
（6）将干燥后的块状物在马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为500℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为8小时，得到催化剂，并将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂8。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图3。
实施例9
（1）将2.15 g草酸氧钒，0.97 g偏钨酸铵和0.82 g四氯化锡充分溶于30 g去离子水和10 g单乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入7.8 g钛白粉，充分分散均匀，记为B溶液；
（3）将0.13 g 硝酸铈和0.27 g硝酸镧加入到4.0 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将B溶液和0.8 g 氨水同时缓慢加入到C溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在50℃水浴条件下持续搅拌7小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为24小时；
（6）将干燥后的块状物置于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为400℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为8小时，得到催化剂，并将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂9。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图3。
实施例10
（1）将0.25 g偏钒酸铵，0.43 g偏钨酸铵和0.23 g四氯化锡充分溶于9 g去离子水和4g单乙醇胺的混合溶液中，记为A溶液；
（2）在A溶液中加入9.1 g钛白粉，充分分散均匀，记为B溶液；
（3）将0.4 g 草酸铌和0.21 g醋酸锑加入到7 g去离子水中，搅拌使之充分溶解，得到C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和0.6 g 氨水同时缓慢加入到B溶液中，得D溶液；
（5）D溶液在60℃水浴条件下持续搅拌8小时，待上述混合溶液水分蒸发干形成糊状混合物后，将混合物放入鼓风干燥箱中进行进一步干燥，干燥温度为90℃，干燥时间为15小时；
（6）将干燥后的块状物在马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为7小时，得到催化剂，并将此催化剂压片过筛，形成40-60目的催化剂颗粒，记为催化剂10。在固定床中进行二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除性能测试，催化剂性能测试结果见图3。
从以上实施例可知，用本发明催化剂组成和制备方法制备的催化剂，在二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除中具有较好的反应活性。在高邻二氯苯浓度下（1000 ppm），空速为15000 ml/(h.g)时，实施例1-3制备的催化剂在温度为210℃时，邻二氯苯的消除率可达98%；空速为25000 ml/(h.g)时，实施例4-7制备的催化剂温度为220℃时，邻二氯苯的消除率可达99%；空速为35000 ml/(h.g)时，实施例8-10制备的催化剂温度为230℃时，邻二氯苯的消除率可达98%。因此，本发明催化剂应用于二噁英类似物邻二氯苯的催化氧化消除时，表现出与现有催化剂相当或更好的脱除效率。

Claims (10)

1.一种用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂，其特征在于：催化剂由催化剂载体、活性组分和助剂三部分组成，其中催化剂载体为工业钛白粉，且占催化剂总质量的74~91%；催化剂活性组分为SnO2-V2O5-WO3复合氧化物，且占催化剂总质量的5.5~23%；催化剂助剂为La2O3、MoO3、CeO2、Nb2O5、CuO、Pr6O11和Sb2O3中的至少一种，且占催化剂总质量的0.1~3.0%。
2.如权利要求1所述用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂，其特征在于：催化剂活性组分SnO2-V2O5-WO3复合氧化物中，其中SnO2占催化剂总质量的0.5~4.0%，V2O5占催化剂总质量的2.0~9.0%，WO3占催化剂总质量的3.0~10.0%。
3.如权利要求1所述用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将催化剂活性组分锡、钒和钨的前驱体在剧烈搅拌下完全溶解于去离子水-有机胺的混合溶液中，标记为A溶液；
（2）将催化剂载体工业钛白粉加入到A溶液中，搅拌充分均匀分散，标记为B溶液；
（3）将硝酸镧、钼酸铵、硝酸铈、草酸铌、硝酸铜、硝酸镨或醋酸锑催化剂助剂前驱体中的一种或几种溶解到去离子水中，并标记为C溶液；
（4）在剧烈搅拌下将C溶液和氨水缓慢加入到B溶液中使其混合均匀，标记为D溶液；
（5）将D溶液在水浴中加热至30~60℃，搅拌2~8小时形成的糊状物；将糊状物干燥后在马弗炉中进行高温煅烧，即得催化剂。
4.如权利要求3所述用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，其特征在于：所述锡前驱体为氯化亚锡、四氯化锡，钒前驱体为偏钒酸铵、草酸氧钒、硫酸氧钒；钨前驱体为偏钨酸铵、仲钨酸铵。
5.如权利要求3所述用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，有机胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或甲酰胺中的一种或几种。
6.如权利要求3所述用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，去离子水的质量为锡、钒和钨的前驱体质量的5.0~15.0倍；有机胺的质量为锡、钒和钨的前驱体质量的0.5 ~4.5倍。
7.如权利要求3所述用于催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，去离子水的用量为锡、钒和钨的前驱体总质量的1.0~8.0倍。
8.如权利要求3所述催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，氨水加入量为锡、钒和钨的前驱体总质量的0.1~3.0倍。
9.如权利要求3所述催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，干燥是在80~100℃的鼓风干燥箱中干燥12~24小时。
10.如权利要求3所述催化氧化消除窑炉烟气中二噁英的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述煅烧是在300~600℃下处理3~10小时。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112191267A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 中国科学院兰州化学物理研究所 一种催化氧化脱除烟气中二噁英的蜂窝式催化剂及其制备方法
CN113181590A (zh) * 2021-04-14 2021-07-30 南京师范大学 一种湿式催化氧化降解飞灰中二噁英的方法
CN113655170A (zh) * 2021-08-04 2021-11-16 安徽迪诺环保新材料科技有限公司 烟气脱硝催化剂用纳米二氧化钛粉体脱硝率的测定方法
CN116037609A (zh) * 2023-02-10 2023-05-02 成都华域环保有限公司 一种回收利用催化裂化废催化剂的方法
CN116078371A (zh) * 2022-12-30 2023-05-09 南通立洋化学有限公司 一种用于催化氨氧化反应制备2-氰基吡啶的催化剂及其应用
CN116251599A (zh) * 2022-09-09 2023-06-13 南京信息工程大学 一种二噁英脱除催化剂及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001286733A (ja) * 2000-04-06 2001-10-16 Mitsubishi Chemicals Corp 塩素化有機化合物の分解方法および燃焼排ガスの処理方法
KR20030078258A (ko) * 2002-03-28 2003-10-08 한국전력기술 주식회사 넓은 활성온도 대역을 갖는 질소산화물 및/또는 다이옥신제거용 삼산화 바나듐을 포함한 바나듐/티타니아계 촉매
CN1668373A (zh) * 2002-07-31 2005-09-14 独立行政法人产业技术综合研究所 电化学电池型化学反应***,其活化法及反应法
CN105251477A (zh) * 2015-11-17 2016-01-20 广东电网有限责任公司电力科学研究院 钒系宽窗口中高温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN106732544A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 浙江德创环保科技股份有限公司 一种脱除二噁英的催化剂及其制备方法
CN107952449A (zh) * 2017-12-15 2018-04-24 江苏龙净科杰催化剂再生有限公司 低温协同脱硝脱二噁英脱汞蜂窝状催化剂及其制备方法
CN109126773A (zh) * 2018-09-28 2019-01-04 航天凯天环保科技股份有限公司 一种垃圾焚烧烟气净化用催化剂及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001286733A (ja) * 2000-04-06 2001-10-16 Mitsubishi Chemicals Corp 塩素化有機化合物の分解方法および燃焼排ガスの処理方法
KR20030078258A (ko) * 2002-03-28 2003-10-08 한국전력기술 주식회사 넓은 활성온도 대역을 갖는 질소산화물 및/또는 다이옥신제거용 삼산화 바나듐을 포함한 바나듐/티타니아계 촉매
CN1668373A (zh) * 2002-07-31 2005-09-14 独立行政法人产业技术综合研究所 电化学电池型化学反应***,其活化法及反应法
CN105251477A (zh) * 2015-11-17 2016-01-20 广东电网有限责任公司电力科学研究院 钒系宽窗口中高温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN106732544A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 浙江德创环保科技股份有限公司 一种脱除二噁英的催化剂及其制备方法
CN107952449A (zh) * 2017-12-15 2018-04-24 江苏龙净科杰催化剂再生有限公司 低温协同脱硝脱二噁英脱汞蜂窝状催化剂及其制备方法
CN109126773A (zh) * 2018-09-28 2019-01-04 航天凯天环保科技股份有限公司 一种垃圾焚烧烟气净化用催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
向德辉等: "《固体催化剂》", 31 December 1982, 化学工业出版社 *
段明华等: ""邻二氯苯在钒-钨-钛催化剂上的完全催化氧化"", 《工业催化》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112191267A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 中国科学院兰州化学物理研究所 一种催化氧化脱除烟气中二噁英的蜂窝式催化剂及其制备方法
CN113181590A (zh) * 2021-04-14 2021-07-30 南京师范大学 一种湿式催化氧化降解飞灰中二噁英的方法
CN113655170A (zh) * 2021-08-04 2021-11-16 安徽迪诺环保新材料科技有限公司 烟气脱硝催化剂用纳米二氧化钛粉体脱硝率的测定方法
CN116251599A (zh) * 2022-09-09 2023-06-13 南京信息工程大学 一种二噁英脱除催化剂及其制备方法
CN116251599B (zh) * 2022-09-09 2024-05-14 南京信息工程大学 一种二噁英脱除催化剂及其制备方法
CN116078371A (zh) * 2022-12-30 2023-05-09 南通立洋化学有限公司 一种用于催化氨氧化反应制备2-氰基吡啶的催化剂及其应用
CN116037609A (zh) * 2023-02-10 2023-05-02 成都华域环保有限公司 一种回收利用催化裂化废催化剂的方法

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