CN118080021A - 一种超低温脱硝催化剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及催化剂技术领域，具体公开了一种超低温脱硝催化剂，包括以下重量份原料：二氧化锰10‑15份、三氧化二锰10‑15份、稀土铈10‑15份、膨润土调节剂8‑14份、改性处理液25‑30份。本发明超低温脱硝催化剂采用二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈作为主剂，通过膨润土调节剂与改性处理液协配增效改进，增强产品的低温脱硝效率，以及产品的耐水稳定性，以晶须状结构配合膨润土结构，增强催化剂的表面接触面，以及增强催化剂稳定性，从而改性处理液与膨润土调节剂进一步的协效，产品的性能得到进一步的增强。
Description
技术领域
本发明涉及脱硝催化剂技术领域，具体涉及一种超低温脱硝催化剂及其应用。
背景技术
SCR脱硝催化剂根据不同的烟气温度情况，有着不同的选择，目前市面已经存在的超高温脱硝催化剂、高温脱硝催化剂、中低温脱硝催化剂以及我公司率先推出的超低温脱硝催化剂等，可以满足所有温度区间的脱硝催化剂。
对于现有的超低温脱硝催化剂采用的原料简单，脱硝效率差，尤其在低温环境下影响脱硝效率，同时产品疏水抗水性能差，限制了脱硝技术，基于此，本发明对其进一步的改进处理。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种超低温脱硝催化剂及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种超低温脱硝催化剂，包括以下重量份原料：
二氧化锰10-15份、三氧化二锰10-15份、膨润土调节剂8-14份、改性处理液25-30份。
优选地，所述超低温脱硝催化剂包括以下重量份原料：
二氧化锰12.5份、三氧化二锰12.5份、膨润土调节剂11份、改性处理液27.5份。
优选地，所述膨润土调节剂的制备方法为：
S01：将膨润土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥，再置于质子辐照箱内辐照处理，得到膨润土预处理剂；
S02：将2-5份硝酸钇溶液、1-3份十二烷基苯磺酸加入到4-7份壳聚糖溶液中，随后再加入2-5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到调节剂；
S03：将膨润土预处理剂、调节剂按照重量比5:2球磨处理，球磨结束，水洗、干燥，得到膨润土调节剂。
优选地，所述高锰酸钾溶液的质量分数为8-12%；所述质子辐照的功率为350-400W，辐照1-2h。
优选地，所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%；所述壳聚糖溶液的质量分数为4-7%。
优选地，所述球磨处理的球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h。
优选地，所述改性处理液的制备方法为：
S101：将硼酸铝晶须先于55-65℃下预热5-10min，然后将4-7份预热的硼酸铝晶须加入到6-10份质量分数10%的海藻酸钠溶液中，随后再加入1-3份纳米硅溶胶、2-5份羧甲基纤维素共混球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到硼酸铝晶须剂；
S102：硼酸铝晶须剂、木质素磺酸钠溶液按照重量比2:5混合充分，得到改性处理液。
优选地，所述木质素磺酸钠溶液的质量分数为10-15%。
优选地，所述催化剂的制备方法为：
将二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈、膨润土调节剂、改性处理液共混充分，然后水洗、干燥，得到超低温脱硝催化剂。
本发明还提供了一种超低温脱硝催化剂在脱硫脱硝中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明超低温脱硝催化剂采用二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈作为主剂，通过膨润土调节剂与改性处理液协配增效改进，增强产品的低温脱硝效率，以及产品的耐水稳定性，同时膨润土调节剂采用膨润土于高锰酸钾溶液、质子辐照处理，优化膨润土的活性效能，同时再通过硝酸钇溶液、十二烷基苯磺酸、壳聚糖溶液、硅烷偶联剂KH560配合得到的调节剂对膨润土调节处理，通过调节剂中的原料相互协配，共同协效，增强膨润土的改性效果，从而优化产品的低温脱硝以及耐水稳定性，采用改性处理液以硼酸铝晶须协配，再通过预热、海藻酸钠溶液、纳米硅溶胶、羧甲基纤维素共混球磨处理，得到的改进体与木质素磺酸钠溶液调和改进，以晶须状结构配合膨润土片层结构，增强催化剂的表面接触面，以及增强催化剂稳定性，从而改性处理液与膨润土调节剂进一步的协效，产品的性能得到进一步的增强。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种超低温脱硝催化剂，包括以下重量份原料：
二氧化锰10-15份、三氧化二锰10-15份、稀土铈10-15份、膨润土调节剂8-14份、改性处理液25-30份。
本实施例的超低温脱硝催化剂包括以下重量份原料：
二氧化锰12.5份、三氧化二锰12.5份、稀土铈12.5份、膨润土调节剂11份、改性处理液27.5份。
本实施例的膨润土调节剂的制备方法为：
S01：将膨润土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥，再置于质子辐照箱内辐照处理，得到膨润土预处理剂；
S02：将2-5份硝酸钇溶液、1-3份十二烷基苯磺酸加入到4-7份壳聚糖溶液中，随后再加入2-5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到调节剂；
S03：将膨润土预处理剂、调节剂按照重量比5:2球磨处理，球磨结束，水洗、干燥，得到膨润土调节剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为8-12%；所述质子辐照的功率为350-400W，辐照1-2h。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为2-5%；所述壳聚糖溶液的质量分数为4-7%。
本实施例的球磨处理的球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S101：将硼酸铝晶须先于55-65℃下预热5-10min，然后将4-7份预热的硼酸铝晶须加入到6-10份质量分数10%的海藻酸钠溶液中，随后再加入1-3份纳米硅溶胶、2-5份羧甲基纤维素共混球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到硼酸铝晶须剂；
S102：硼酸铝晶须剂、木质素磺酸钠溶液按照重量比2:5混合充分，得到改性处理液。
本实施例的木质素磺酸钠溶液的质量分数为10-15%。
本实施例的催化剂的制备方法为：
将二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈、膨润土调节剂、改性处理液共混充分，然后水洗、干燥，得到超低温脱硝催化剂。
本实施例的一种超低温脱硝催化剂在脱硫脱硝中的应用。
实施例1.
本实施例的一种超低温脱硝催化剂，包括以下重量份原料：
二氧化锰10份、三氧化二锰10份、稀土铈10份、膨润土调节剂8份、改性处理液25份。
本实施例的膨润土调节剂的制备方法为：
S01：将膨润土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥，再置于质子辐照箱内辐照处理，得到膨润土预处理剂；
S02：将2份硝酸钇溶液、1份十二烷基苯磺酸加入到4份壳聚糖溶液中，随后再加入2份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到调节剂；
S03：将膨润土预处理剂、调节剂按照重量比5:2球磨处理，球磨结束，水洗、干燥，得到膨润土调节剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为8%；所述质子辐照的功率为350W，辐照1h。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为2%；所述壳聚糖溶液的质量分数为4%。
本实施例的球磨处理的球磨转速为1000r/min，球磨1h。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S101：将硼酸铝晶须先于55℃下预热5min，然后将4份预热的硼酸铝晶须加入到6份质量分数10%的海藻酸钠溶液中，随后再加入1份纳米硅溶胶、2份羧甲基纤维素共混球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到硼酸铝晶须剂；
S102：硼酸铝晶须剂、木质素磺酸钠溶液按照重量比2:5混合充分，得到改性处理液。
本实施例的木质素磺酸钠溶液的质量分数为10%。
本实施例的催化剂的制备方法为：
将二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈、膨润土调节剂、改性处理液共混充分，然后水洗、干燥，得到超低温脱硝催化剂。
本实施例的一种超低温脱硝催化剂在脱硫脱硝中的应用。
实施例2.
本实施例的一种超低温脱硝催化剂，包括以下重量份原料：
二氧化锰15份、三氧化二锰15份、稀土铈15份、膨润土调节剂14份、改性处理液30份。
本实施例的膨润土调节剂的制备方法为：
S01：将膨润土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥，再置于质子辐照箱内辐照处理，得到膨润土预处理剂；
S02：将5份硝酸钇溶液、3份十二烷基苯磺酸加入到7份壳聚糖溶液中，随后再加入5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到调节剂；
S03：将膨润土预处理剂、调节剂按照重量比5:2球磨处理，球磨结束，水洗、干燥，得到膨润土调节剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为12%；所述质子辐照的功率为400W，辐照2h。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为5%；所述壳聚糖溶液的质量分数为7%。
本实施例的球磨处理的球磨转速为1500r/min，球磨2h。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S101：将硼酸铝晶须先于65℃下预热0min，然后将7份预热的硼酸铝晶须加入到10份质量分数10%的海藻酸钠溶液中，随后再加入3份纳米硅溶胶、5份羧甲基纤维素共混球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到硼酸铝晶须剂；
S102：硼酸铝晶须剂、木质素磺酸钠溶液按照重量比2:5混合充分，得到改性处理液。
本实施例的木质素磺酸钠溶液的质量分数为15%。
本实施例的催化剂的制备方法为：
将二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈、膨润土调节剂、改性处理液共混充分，然后水洗、干燥，得到超低温脱硝催化剂。
本实施例的一种超低温脱硝催化剂在脱硫脱硝中的应用。
实施例3.
本实施例的一种超低温脱硝催化剂，包括以下重量份原料：
二氧化锰12.5份、三氧化二锰12.5份、稀土铈12.5份、膨润土调节剂11份、改性处理液27.5份。
本实施例的膨润土调节剂的制备方法为：
S01：将膨润土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥，再置于质子辐照箱内辐照处理，得到膨润土预处理剂；
S02：将3.5份硝酸钇溶液、2份十二烷基苯磺酸加入到5.5份壳聚糖溶液中，随后再加入3.5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到调节剂；
S03：将膨润土预处理剂、调节剂按照重量比5:2球磨处理，球磨结束，水洗、干燥，得到膨润土调节剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为10%；所述质子辐照的功率为370W，辐照1.5h。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为3.5%；所述壳聚糖溶液的质量分数为5.5%。
本实施例的球磨处理的球磨转速为1250r/min，球磨1.5h。
本实施例的改性处理液的制备方法为：
S101：将硼酸铝晶须先于60℃下预热7.5min，然后将5.5份预热的硼酸铝晶须加入到8份质量分数10%的海藻酸钠溶液中，随后再加入2份纳米硅溶胶、3.5份羧甲基纤维素共混球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到硼酸铝晶须剂；
S102：硼酸铝晶须剂、木质素磺酸钠溶液按照重量比2:5混合充分，得到改性处理液。
本实施例的木质素磺酸钠溶液的质量分数为12.5%。
本实施例的催化剂的制备方法为：
将二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈、膨润土调节剂、改性处理液共混充分，然后水洗、干燥，得到超低温脱硝催化剂。
本实施例的一种超低温脱硝催化剂在脱硫脱硝中的应用。
对比例1.
与实施例3不同是膨润土调节剂采用膨润土代替。
对比例2.
与实施例3不同是膨润土调节剂制备中未采用调节剂处理。
对比例3.
与实施例3不同是调节剂的制备方法中未加入硝酸钇溶液、十二烷基苯磺酸。
对比例4.
与实施例3不同是未加入改性处理液。
对比例5.
与实施例3不同是改性处理液制备中未加入硼酸铝晶须剂。
实施例1-3及对比例1-5性能测试；脱硝率测试方法为：将烟气通入脱硝器中，脱硝器中采用测试产品的超低温脱硝催化剂构成，采用烟气分析仪测试脱硝前后的NO浓度，脱硝效率=（脱硝前的NO浓度-脱硝后的NO浓度）/脱硝前的NO浓度×100%，测量结果如下，表1为常规条件下脱硝效率的测试表；
表1
从实施例1-3及对比例1-5中得出，实施例3的产品在低温条件下脱硝效率显著，产品低温脱硝稳定性效果明显。
同时将产品置于2%的湿度下放置24h，得到测试产品，参考上述的脱硝率测试方法，得出湿度条件下耐水的脱硝效率，表2为耐水条件下脱硝效率的测试表；
表2
实施例3的产品具有优异的耐水稳定性，同时通过对比例1-5中可看出，膨润土调节剂采用膨润土代替、未加入改性处理液，产品的性能稳定性降低明显，以及膨润土调节剂制备中未采用调节剂处理、调节剂的制备方法中未加入硝酸钇溶液、十二烷基苯磺酸、改性处理液制备中未加入硼酸铝晶须剂，产品的性能均有变差趋势，采用本发明的方法得到的产品原料，产品的性能效果最为显著。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种超低温脱硝催化剂，其特征在于，包括以下重量份原料：
二氧化锰10-15份、三氧化二锰10-15份、稀土铈10-15份、膨润土调节剂8-14份、改性处理液25-30份；
所述膨润土调节剂的制备方法为：
S01：将膨润土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌均匀，然后水洗、干燥，再置于质子辐照箱内辐照处理，得到膨润土预处理剂；
S02：将2-5份硝酸钇溶液、1-3份十二烷基苯磺酸加入到4-7份壳聚糖溶液中，随后再加入2-5份硅烷偶联剂KH560，搅拌充分，得到调节剂；
S03：将膨润土预处理剂、调节剂按照重量比5:2球磨处理，球磨结束，水洗、干燥，得到膨润土调节剂；
所述改性处理液的制备方法为：
S101：将硼酸铝晶须先于55-65℃下预热5-10min，然后将4-7份预热的硼酸铝晶须加入到6-10份质量分数10%的海藻酸钠溶液中，随后再加入1-3份纳米硅溶胶、2-5份羧甲基纤维素共混球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到硼酸铝晶须剂；
S102：硼酸铝晶须剂、木质素磺酸钠溶液按照重量比2:5混合充分，得到改性处理液。
2.根据权利要求1所述的一种超低温脱硝催化剂，其特征在于，所述超低温脱硝催化剂包括以下重量份原料：
二氧化锰12.5份、三氧化二锰12.5份、稀土铈12.5份、膨润土调节剂11份、改性处理液27.5份。
3.根据权利要求1所述的一种超低温脱硝催化剂，其特征在于，所述高锰酸钾溶液的质量分数为8-12%；所述质子辐照的功率为350-400W，辐照1-2h。
4.根据权利要求1所述的一种超低温脱硝催化剂，其特征在于，所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%；所述壳聚糖溶液的质量分数为4-7%。
5.根据权利要求1所述的一种超低温脱硝催化剂，其特征在于，所述球磨处理的球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h。
6.根据权利要求1所述的一种超低温脱硝催化剂，其特征在于，所述木质素磺酸钠溶液的质量分数为10-15%。
7.根据权利要求1所述的一种超低温脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂的制备方法为：
将二氧化锰、三氧化二锰、稀土铈、膨润土调节剂、改性处理液共混充分，然后水洗、干燥，得到超低温脱硝催化剂。
8.一种如权利要求1-7任一项所述超低温脱硝催化剂在脱硫脱硝中的应用。
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