n。取出后，吹 盡孔道內(nèi)溶液，重復(fù)浸漬3次后，于120°C下烘干8h并于600°C下煅燒4h得到催化劑，其 中MnO 2: V2O5: CeO2: WO3:1102質(zhì)量比為1: 1: 1:6:91。采用質(zhì)量法計算得到催化劑的涂覆率為 4. 5%，記作催化劑V。
[0073] 催化劑活性測試：
[0074] 圖1示出了用于測定本發(fā)明的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑幕钚缘臏y試裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖。
[0075] 將示例1至4和對比例1制備得到的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┓謩e通過切割制 備成邊長為25mmX25mmX50mm(LXWXH)的立方體，并將催化劑外壁分別包裹高溫襯墊并 將催化劑分別送入28mmX28mm(LXW)的反應(yīng)管內(nèi)且控制裝填高度為50mm，然后將反應(yīng)管 裝入反應(yīng)器5中。
[0076] 實驗測定：
[0077] 第一組原料氣為NO與順3的混合氣，其中N0/NH 3的濃度比為I: I，N 2作為平衡氣； 第二組原料氣為壓縮空氣，其中氧氣含量為21 %。兩組原料氣經(jīng)減壓閥2-U2-2和質(zhì)量流 量計3-U3-2計量后進入混合器4混合后進入反應(yīng)器5中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)器5采用外加熱 模式進行加熱，出口氣體經(jīng)氣液分離器6、氨氣吸收罐7和濕式流量計8冷卻、分離、吸收、計 量后，一部分進入煙氣分析儀9進行分析，另一路氣體直接排空。
[0078] 測試條件：
[0079] NO 的入口濃度為 882. 35mg/m3, NH3的入口濃度為 500mg/m 3(cN(]/cNH3= 1:1)，氧含 量為6%，平衡氣為N2，總氣量的空速為5000h \反應(yīng)溫度為180°C。
[0080] 組分分析：
[0081 ] 采用GASB0ARD-3000在線紅外煙氣分析儀，微流紅外檢測技術(shù)測量樣品中的NO濃 度。
[0082] NO的轉(zhuǎn)化率計算公式如下：
[0083]
[0084] 其中：
[0085] n NO為NO轉(zhuǎn)化率，cN。α P為NO進口濃度，cN。a P為NO出口濃度；微量反應(yīng)，體積變 化忽略不計。
[0086] 相關(guān)測試結(jié)果如下：
[0087] 在反應(yīng)溫度為200°C的條件下，催化劑I的NO轉(zhuǎn)化率為87. 3 %。催化劑II的NO 轉(zhuǎn)化率為92. 8 %。催化劑III的NO轉(zhuǎn)化率為91. 2 %。催化劑IV的NO轉(zhuǎn)化率為91. 0 %。催 化劑V的NO轉(zhuǎn)化率為75. 4%。
[0088] 由測試結(jié)果可知：采用本發(fā)明制備的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┚哂辛己玫牡蜏?脫硝活性，NO轉(zhuǎn)化率> 87%。而采用浸漬法制備的低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┯捎诨钚越M分負載 量過低且涂層牢固性不佳，其NO轉(zhuǎn)換率僅為75. 4%。。
[0089] 綜上所述，采用本發(fā)明方法制備得到的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┚哂斜缺砻娣e 大、涂層牢固性更好、低成本以及在低溫下具有較高的催化活性的優(yōu)點，其制備工藝簡單合 理且應(yīng)用前景良好。
[0090] 本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項】
1. 一種涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎?，其特征在于，所述涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎?包括第一載體、第二載體、活性組分和助劑，所述第一載體為改性后的堇青石蜂窩陶瓷，所 述第二載體為二氧化鈦，所述活性組分包括錳氧化物和釩氧化物，所述助劑包括鈰氧化 物和鎢氧化物，其中，所述涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┦遣捎谜婵粘樘岱▽⒂砂ǖ诙?載體、活性組分和助劑的催化劑活性組分粉體配制成的催化劑漿液涂覆在第一載體上后 煅燒得到的，其中，所述催化劑活性組分粉體以Mn0 2、V205、Ce02、W03、110 2計，其質(zhì)量比為 Mn02:V205:Ce0 2:W03:Ti02= 1 ~2:1 ~2:1 ~2:1 ~6. 5:87. 5 ~96。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎?，其特征在于，所述涂覆式低?煙氣脫硝催化劑上的催化劑活性組分粉體的涂覆率為3~15%。3. -種涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟?，所述制備方法包括依?進行的準(zhǔn)備原料、制備催化劑活性組分粉體、制備催化劑漿液和制備催化劑成品，其中， 在準(zhǔn)備原料的步驟中，包括改性堇青石蜂窩陶瓷的子步驟和制備鋁溶膠的子步驟； 在制備催化劑活性組分粉體的步驟中，將偏釩酸銨和鎢酸銨溶于草酸溶液中直至完全 溶解，再分別加入錳鹽和硝酸鈰直至完全溶解，之后向所得溶液中分別加入分散劑和二氧 化鈦粉末，攪拌均勻后加溫蒸干直至得到催化劑粉體，將所述催化劑粉體烘干并煅燒后得 到催化劑活性組分粉體，其中，所述催化劑活性組分粉體以Mn0 2、V205、Ce02、W03、110 2計，其 質(zhì)量比為 Mn02:V205:Ce02:W03:Ti0 2= 1 ~2:1 ~2:1 ~2:1 ~6. 5:87. 5 ~96 ; 在制備催化劑漿液的步驟中，將所述催化劑活性組分粉體與鋁溶膠及去離子水混合后 進行球磨，球磨制漿后得到催化劑漿液； 在制備催化劑成品的步驟中，采用真空抽提法將所述催化劑漿液涂覆在改性后的堇青 石蜂窩陶瓷上，之后干燥并煅燒得到涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┏善贰?. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟?，在?述改性堇青石蜂窩陶瓷的子步驟中，將堇青石蜂窩陶瓷浸漬于硝酸溶液中進行預(yù)處理，再 用去離子水洗滌至堇青石蜂窩陶瓷的洗滌液呈中性，最后烘干得到改性后的堇青石蜂窩陶 瓷，其中，所述堇青石蜂窩陶瓷的孔徑為5~10目，所述硝酸溶液的濃度為2~5mol/L，堇 青石蜂窩陶瓷與硝酸溶液的質(zhì)量比為1:1~1:1. 5,浸漬時間為1~5h，烘干溫度為90~ 110°C且烘干時間為6~12小時。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟?，在?述制備鋁溶膠的子步驟中，向80~90°C的去離子水中緩慢加入超高純擬薄水鋁石型氫氧 化鋁粉末并持續(xù)攪拌直至形成懸浮液，回流攪拌1~5小時后再分別加入硝酸和聚乙二醇 400,將獲得的膠體在50~150°C的回流條件下陳化6~8小時形成穩(wěn)定的鋁溶膠，其中，按 照c (H+)/c(AlOOH) = 0. 1~0. 2的比例加入濃度為2~3mol/L的硝酸，聚乙二醇400的 質(zhì)量濃度為4~10%，鋁溶膠的質(zhì)量濃度為10~14%。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒?，其特征在于，?所述準(zhǔn)備原料的步驟中還包括制備二氧化鈦粉末的子步驟，具體為：在40~50°C的水浴 攪拌條件下將11050 4溶于稀硫酸中制備得到硫酸氧鈦溶液，在50~60°C的水浴攪拌條 件下向過濾后的硫酸氧鈦溶液中滴加堿性鹽溶液直至pH值為2~2. 5的滴加終點，再向 所得懸浮液中加入分散劑并攪拌均勻，洗滌、過濾后得到濾餅，將濾餅烘干后研磨、煅燒后 得到二氧化鈦粉末，其中，所述稀硫酸的質(zhì)量濃度為2~5. 5%，所述堿性鹽溶液是濃度為 0. 1~5mol/L的碳酸鉀或碳酸鈉溶液，滴加速率為0. 1~lmL/min ;所述分散劑為聚乙二醇 2000、十二烷基苯磺酸鈉和吐溫80中的一種或多種，所述分散劑與所得懸浮液的質(zhì)量比為 1:50 ~1:20。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟?，在?述制備催化劑活性組分粉體的步驟中，所述草酸溶液的質(zhì)量濃度為4~6%并且在40~ 50 °C的水浴攪拌條件下進行偏釩酸銨、鎢酸銨、錳鹽和硝酸鈰的溶解；所述錳鹽為醋酸錳、 硝酸錳或氯化錳，所述分散劑為聚乙二醇2000、十二烷基苯磺酸鈉和吐溫80中的一種或多 種，分散劑與所得溶液的質(zhì)量比為1:50~1:20 ;在加入分散劑之后且在加入二氧化鈦粉末 之前將水浴溫度升至50~60°C并在加入二氧化鈦粉末之后攪拌3~6小時，之后升至80~ 90°C蒸干，烘干溫度為90~IKTC且烘干時間為6~10小時，煅燒溫度為500~700°C且 煅燒時間為2~6小時；其中，所述催化劑粉體與草酸溶液的質(zhì)量比為1:2~1:10。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒?，其特征在于，在?述制備催化劑漿液的步驟中，所述催化劑活性組分粉體與鋁溶膠的質(zhì)量比為95:5~93: 7， 所述去離子水的質(zhì)量為所述催化劑漿液的40~70%，球磨制漿時間為3~5小時。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒?，其特征在于，在?述制備催化劑成品的步驟中，具體為：采用真空抽提裝置，將改性后的堇青石蜂窩陶瓷置于 所述真空抽提裝置中膠管的一端并將膠管的另一端連接抽真空裝置，控制真空度為50~ 500Pa并使所述催化劑漿液在改性后的堇青石蜂窩陶瓷的孔道中流動，控制抽提時間為 1~30s ;將抽提后孔道中多余的催化劑漿液吹出后于100~120°C下干燥2~4小時，重 復(fù)抽提涂覆3~5次之后于450~650°C下煅燒4~6小時得到涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋?劑成品。10. 如權(quán)利要求1所述的涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑膽?yīng)用，其特征在于，所述涂覆式 低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎?yīng)用于布置在除塵器與脫硫工段之后的尾部工段的固定床反應(yīng)器中， 反應(yīng)壓力為常壓，反應(yīng)溫度為160~180°C，反應(yīng)體積空速為4000~6000h i。
【專利摘要】本發(fā)明公開了涂覆式低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┘捌渲苽浞椒ê蛻?yīng)用，所述催化劑包括第一載體、第二載體、活性組分和助劑，第一載體為改性后的堇青石蜂窩陶瓷，第二載體為二氧化鈦，活性組分包括錳氧化物和釩氧化物，助劑包括鈰氧化物和鎢氧化物，所述催化劑是采用真空抽提法將由包括第二載體、活性組分和助劑的催化劑活性組分粉體配制成的催化劑漿液涂覆在第一載體上后煅燒得到的，所述催化劑活性組分粉體以MnO2、V2O5、CeO2、WO3、TiO2計，其質(zhì)量比為MnO2:V2O5:CeO2:WO3:TiO2＝1～2:1～2:1～2:1～6.5:87.5～96。本發(fā)明催化劑比表面積大、涂層牢固性更好、低溫下具有較高催化活性。
【IPC分類】B01D53/56, B01J35/10, B01J23/34, B01D53/86
【公開號】CN105126827
【申請?zhí)枴緾N201510574529
【發(fā)明人】王蕾, 李敬, 張向輝, 王磊, 胡洧冰, 鄭珩, 張新波, 何洋
【申請人】西南化工研究設(shè)計院有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月10日