一種蜂窩狀低溫脫硝催化劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蜂窩狀低溫脫硝催化劑的制備方法，屬于催化劑制備領域。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展、工業(yè)生產(chǎn)及環(huán)保要求的提高，大氣污染成了人們十分關注的問題。由于大氣中的N0X對人體健康和生態(tài)環(huán)境有嚴重的危害作用，因此N0夂的排放和控制逐漸引起人們的高度重視，并成為當前治理大氣污染的重要工作之一。長期以來，我國N0xS染日益嚴重的根本原因是以煤炭為主的能源消耗結(jié)構(gòu)，煤炭在我國能源消費中的比例占70%左右，是大氣中N0X和煙塵的主要來源，煤煙型污染仍將是我國大氣污染的主要特征，并且在短期內(nèi)這種格局也不會有所改變。在我國，大型鍋爐是用煤大戶，大量的燃煤電廠和煉鋼廠等是放的重點單位，也是引起眾多環(huán)境問題的根源。因此，電廠燃煤鍋爐
減排和控制是今后環(huán)保工作的重點任務之一。
[0003]煙氣脫硝屬于燃燒后處理技術，雖然成本較高，但脫硝效率高，易與燃燒裝置配套，受燃料類型限制小。目前煙氣脫硝技術可分為干法和濕法兩大類。干法脫硝包括選擇催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、催化分解法、吸附法和低溫等離子法；濕法脫硝包括酸吸收、堿吸收、化學氧化吸收和生物還原法等。目前國內(nèi)外研究較多的幾種，其中除SCR和SNCR外，其他方法尚無工業(yè)化應用或處于實驗研究階段或中試階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術問題:針對目前脫硝技術中的催化劑多在高溫下脫硝效果好，脫硝率高，在200°C以下的脫硝率卻很低的缺陷，提供了一種蜂窩狀低溫脫硝催化劑的制備方法，該方法以納米碳管為原料和乙酸錳分散混合后制得固體炭錳復合物，之后用凝膠法制得摻雜炭錳的二氧化鈦載體，并浸漬硝酸鈰溶液，加入玻璃纖維填料，粘結(jié)劑、潤滑劑、成孔劑等混合攪拌均勻后放入馬弗爐煅燒，最終制得一種蜂窩狀低溫脫硝催化劑。本發(fā)明制得催化劑在低溫環(huán)境下的脫硝率也能達到90%以上，且制備步驟簡單，對環(huán)境無任何污染。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:
(1)稱取4?5g納米碳管，放入高速分散機，加入200?250mL質(zhì)量濃度為50%的乙醇溶液，以300?400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌分散10?20min，得納米碳管乙醇懸浮液；
(2)向上述制得的懸浮液中，繼續(xù)加入2?3g四水合乙酸錳，放置在超聲振蕩儀中超聲分散15?20min，之后移入蒸發(fā)皿中，加熱至70?80°C蒸發(fā)多余溶劑，得到固體炭錳復合物；
(3)用移液管移取20?30mL鈦酸丁酯倒入200mL燒杯中，放置在磁力攪拌機上以200?300r/min的轉(zhuǎn)速在常溫下攪拌，之后再在攪拌狀態(tài)下向燒杯中加入10?15mL乙酰丙酮，繼續(xù)攪拌直至液體呈深黃色；
(4)稱取5?10g上述制備得到的固體炭錳復合物加入到上述燒杯中，再加入30?50mL無水乙醇，提高攪拌機轉(zhuǎn)速至400?500r/min，攪拌2?3h后將燒杯移入水浴鍋中，升溫至60?70°C，水浴濃縮4?6h，得到黃色溶膠；
(5)將上述黃色溶膠移入烘箱中，升溫至105?110°C干燥6?7h得黃色凝膠，之后放入馬弗爐中，以500?600°C的高溫煅燒3?4h，得炭錳摻雜二氧化鈦載體；
(6)將上述得到的炭錳摻雜二氧化鈦載體浸漬在質(zhì)量濃度為70%的硝酸鈰溶液中，搖床振蕩反應12?18h后取出，放入500mL燒杯中，放入烘箱以40?50°C的溫度烘干；
(7)取50?60g上述浸漬處理后的載體倒入500mL燒杯中，加入20?30g玻璃纖維，2?5g均三甲苯，10?20mL硅油和10?15g面粉和100?200mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌均勻后蒸餾濃縮成泥狀物；
(8)將上述制得的泥狀物，放入馬弗爐中，先以5°C/min的速率程序升溫至200°C，保溫10?15min，再以8°C /min的速率程序升溫至500°C，保溫1?2h進行煅燒，冷卻至室溫后即得一種蜂窩狀低溫脫硝催化劑。
[0006]本發(fā)明的具體應用方法:取3?5g本發(fā)明制得的蜂窩狀低溫脫硝催化劑放入工廠廢棄煙氣排出裝置中，向里通入氨氣，在催化劑的作用下，含N0X的廢氣與氨氣反應降解為無害氣體排出，本發(fā)明制得的催化劑在180?200°C時脫硝效率超過90%，為普通脫硝催化劑脫硝效率的2?3倍。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制得催化劑在低溫環(huán)境下的脫硝率也能達到90%以上，且制備步驟簡單，反應條件溫和，成本低廉，對環(huán)境無任何污染。
【具體實施方式】
[0008]稱取4?5g納米碳管，放入高速分散機，加入200?250mL質(zhì)量濃度為50%的乙醇溶液，以300?400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌分散10?20min，得納米碳管乙醇懸浮液；向上述制得的懸浮液中，繼續(xù)加入2?3g四水合乙酸猛，放置在超聲振蕩儀中超聲分散15?20min，之后移入蒸發(fā)皿中，加熱至70?80°C蒸發(fā)多余溶劑，得到固體炭錳復合物；用移液管移取20?30mL鈦酸丁酯倒入200mL燒杯中，放置在磁力攪拌機上以200?300r/min的轉(zhuǎn)速在常溫下攪拌，之后再在攪拌狀態(tài)下向燒杯中加入10?15mL乙酰丙酮，繼續(xù)攪拌直至液體呈深黃色；稱取5?10g上述制備得到的固體炭猛復合物加入到上述燒杯中，再加入30?50mL無水乙醇，提高攪拌機轉(zhuǎn)速至400?500r/min，攪拌2?3h后將燒杯移入水浴鍋中，升溫至60?70°C，水浴濃縮4?6h，得到黃色溶膠；將上述黃色溶膠移入烘箱中，升溫至105?110°C干燥6?7h得黃色凝膠，之后放入馬弗爐中，以500?600 °C的高溫煅燒3?4h，得炭錳摻雜二氧化鈦載體；將上述得到的炭錳摻雜二氧化鈦載體浸漬在質(zhì)量濃度為70%的硝酸鈰溶液中，搖床振蕩反應12?18h后取出，放入500mL燒杯中，放入烘箱以40?50°C的溫度烘干；取50?60g上述浸漬處理后的載體倒入500mL燒杯中，加入20?30g玻璃纖維，2?5g均三甲苯，10?20mL硅油和10?15g面粉和100?200mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌均勻后蒸餾濃縮成泥狀物；將上述制得的泥狀物，放入馬弗爐中，先以5°C /min的速率程序升溫至200°C，保溫10?15min，再以8°C /min的速率程序升溫至500°C，保溫1?2h進行煅燒，冷卻至室溫后即得一種蜂窩狀低溫脫硝催化劑。
[0009]實例1
稱取4g納米碳管，放入高速分散機，加入200mL質(zhì)量濃度為50%的乙醇溶液，以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌分散lOmin，得納米碳管乙醇懸浮液；向上述制得的懸浮液中，繼續(xù)加入2g四水合乙酸猛，放置在超聲振蕩儀中超聲分散15min，之后移入蒸發(fā)皿中，加熱至70°C蒸發(fā)多余溶劑，得到固體炭錳復合物；用移液管移取20mL鈦酸丁酯倒入200mL燒杯中，放置在磁力攪拌機上以200r/min的轉(zhuǎn)速在常溫下攪拌，之后再在攪拌狀態(tài)下向燒杯中加入10mL乙酰丙酮，繼續(xù)攪拌直至液體呈深黃色；稱取5g上述制備得到的固體炭錳復合物加入到上述燒杯中，再加入30mL無水乙醇，提高攪拌機轉(zhuǎn)速至400r/min，攪拌2h后將燒杯移入水浴鍋中，升溫至60°C，水浴濃縮4h，得到黃色溶膠；將上述黃色溶膠移入烘箱中，升溫至105°C干燥6h得黃色凝膠，之后放入馬弗爐中，以500°C的高溫煅燒3h，得炭錳摻雜二氧化鈦載體；將上述得到的炭錳摻雜二氧化鈦載體浸漬在質(zhì)量濃度為70%的硝酸