本發(fā)明涉及一種以有機(jī)多孔材料(porousorganicframeworks,pofs)為載體的低溫選擇性催化還原(selectivecatalyticreduction,scr)脫硝催化劑的制備方法,屬于大氣污染治理技術(shù)和環(huán)保催化材料領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氮氧化物不僅會(huì)產(chǎn)生酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問(wèn)題,還會(huì)對(duì)人體健康造成不利影響。因此,氮氧化物的減排與治理是一個(gè)刻不容緩的課題。以nh3為還原劑的選擇性催化還原技術(shù)是目前工業(yè)上最有效的固定源nox脫除方法。
目前,工業(yè)應(yīng)用最廣泛的scr脫硝催化劑為釩鈦系催化劑,此類(lèi)催化劑以tio2為載體,v2o5作為活性組分,以wo3或moo3作為助催化劑。其具有活性高、選擇性好、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但其所需溫度較高,溫度范圍一般要求控制在310~420℃,相當(dāng)于鍋爐省煤器出口的煙氣溫度,因此,一般只能將scr反應(yīng)器置于省煤器和除塵器之間,即所謂的高塵布置方式。催化劑很容易受到灰分、堿金屬、堿土金屬、砷、二氧化硫等堵塞和中毒的影響而失活,縮短了使用壽命,增大運(yùn)行成本。另外,活性組分v2o5的前驅(qū)體毒性較大,容易對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生污染。因此,研究和開(kāi)發(fā)能布置在除塵和脫硫之后進(jìn)行脫硝的低溫scr催化劑,既可減少飛灰等對(duì)催化劑的毒害作用,避免催化劑中毒,又可簡(jiǎn)化現(xiàn)有系統(tǒng)的布置或變更,具有十分重要的意義。
在開(kāi)發(fā)的眾多低溫脫硝催化劑中,錳系催化劑最受關(guān)注,但這些催化劑抗so2中毒能力差,在極低濃度的so2存在情況下脫硝效率急劇下降,不能滿(mǎn)足抗so2毒化要求。為克服以上問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種以有機(jī)多孔材料為載體低溫抗硫脫硝催化劑的制備方法。
多孔材料根據(jù)它們的組成結(jié)構(gòu),其分為無(wú)機(jī)孔材料、無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化孔材料及有機(jī)骨架材料。無(wú)機(jī)多孔材料是原子通過(guò)離子鍵連接形成;無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化多孔材料是通過(guò)有機(jī)配體與金屬原子之間的配位鍵形成;有機(jī)多孔材料是基塊之間通過(guò)共價(jià)鍵連接形成。它們的組成及鍵連方式?jīng)Q定了各自具有相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn):無(wú)機(jī)多孔材料,骨架牢固,穩(wěn)定性好,但修飾性差;無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化多孔材料,結(jié)構(gòu)可調(diào)控,修飾性良好,但穩(wěn)定性差;有機(jī)多孔材料,結(jié)構(gòu)可調(diào)控,穩(wěn)定性好,但骨架柔性大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及一種以有機(jī)多孔材料(porousorganicframeworks,pofs)為載體能在120~250℃之間使用的低溫抗硫脫硝催化劑的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案,本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明一方面提供了一種用于低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎龅拇呋瘎榻?jīng)硅化的負(fù)載金屬氧化物的pofs,所述的pofs為載體,所述的金屬氧化物選自的mn、fe、ce、cu、co、zr的一種或兩種以上的金屬元素的氧化物,所述的金屬氧化物占催化劑總量的質(zhì)量百分比為1~30%。
本發(fā)明所述的pofs可以為本領(lǐng)域常見(jiàn)的多種有機(jī)多孔材料,例如多孔芳香骨架材料(porousaromaticframework,paf)、固有微孔聚合物(polymersintrinsicmicroporosity,pims)、共價(jià)有機(jī)骨架材料(covalentorganicframework,cof)、共軛微孔聚合物(conjugatedmicroporouspolymers,cmps)、三嗪基有機(jī)骨架材料(triazine-basedorganicframeworks,ctfs)。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中,所述的pofs為paf,例如paf-1。
本發(fā)明所述的金屬氧化物可以為含有錳元素的氧化物,例如是錳氧化物、錳鈷氧化物、錳鈰氧化物、錳銅氧化物、錳鈰鐵氧化物、錳鈰鋯氧化物、錳鈰鐵鋯氧化物等。優(yōu)選的,所述的錳鈷氧化物中錳鈷元素的含量比為2:1、錳鈰氧化物中錳鈰元素的含量比為1:2、錳銅氧化物中錳銅元素的含量比為1:2、錳鈰鐵氧化物中錳鈰鐵元素的含量比為1:2:1、錳鈰鋯氧化物中錳鈰鋯元素的含量比為1:2:1、錳鈰鐵鋯氧化物中錳鈰鐵鋯元素的含量比為1:2:1:1。
本發(fā)明所述的金屬氧化物占催化劑總量的質(zhì)量百分比為1~30%,例如是1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%。
本發(fā)明所述的低溫溫度是120~250℃,例如是120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃。
本發(fā)明所述的負(fù)載金屬氧化物的pofs可以是采用浸漬法制備得到,例如是采用浸漬法負(fù)載選自mn、fe、ce、cu、co、zr的一種或兩種以上的金屬元素的氧化物為活性組分后得到。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中,所述的浸漬法是將pofs浸入到選自mn、fe、ce、cu、zr、co的一種或兩種以上金屬離子的可溶性鹽溶液中,攪拌混合后,靜置1~4小時(shí),經(jīng)過(guò)濾、干燥后,在氮?dú)夂?或氬氣的氣氛保護(hù)下,300~500℃溫度下煅燒3~6小時(shí)得到。優(yōu)選的,所述的干燥為在100~120℃烘干4~10小時(shí)。
本發(fā)明所述的硅化為在有機(jī)硅烷氣氛下250~500℃下升溫硅化10~60min。其中,所述的有機(jī)硅烷選自sih4、hsicl3或(ch3)nsicl4-n,n為0、1、2、3或4。更優(yōu)選的,所述的硅化還包括硅化完畢后,在氫氣氣氛下下降到室溫,在惰性氣氛下吹掃鈍化。
本發(fā)明另一方面還提供了一種用于低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎┑闹苽浞椒?,包?1)以pofs為載體,采用浸漬法負(fù)載選自mn、fe、ce、cu、co、zr的一種或兩種以上金屬元素的氧化物為活性組分;(2)對(duì)負(fù)載金屬氧化物的有機(jī)多孔材料進(jìn)行硅化處理。其中,所述的金屬氧化物占催化劑總量的質(zhì)量百分比為1~30%。
在本發(fā)明具體實(shí)施方式中,所述的步驟(1)包括將pofs浸入到選自mn、fe、ce、cu、zr、co的一種或兩種以上金屬離子的可溶性鹽溶液中,攪拌混合后,靜置1~4小時(shí),經(jīng)過(guò)濾、干燥后,在氮?dú)夂?或氬氣的氣氛保護(hù)下,300~500℃溫度下煅燒3~6小時(shí)得到。優(yōu)選的,所述的干燥為在100~120℃烘干4~10小時(shí)。
在本發(fā)明具體實(shí)施方式中,所述的步驟(2)將負(fù)載金屬氧化物的有機(jī)多孔材料在有機(jī)硅烷氣氛下250~500℃下升溫硅化10~60min。其中,所述的有機(jī)硅烷選自sih4、hsicl3或(ch3)nsicl4-n,n為0、1、2、3或4。更優(yōu)選的,所述的硅化還包括硅化完畢后,在氫氣氣氛下下降到室溫,在惰性氣氛下吹掃鈍化。
在本發(fā)明具體實(shí)施方式中,所述的低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎┑闹苽浞椒ǎǎ?1)稱(chēng)取pofs置于選自mn、fe、ce、cu、zr、co的一種或兩種以上金屬離子的可溶性鹽溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置1-4小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于100-120℃烘箱內(nèi)烘干4-10小時(shí)后,然后在氮?dú)夂?或氬氣的氣氛中300~500℃溫度下煅燒3~6小時(shí),自然冷卻;(2)負(fù)載金屬氧化物的有機(jī)多孔材料置于石英反應(yīng)器中,通入ar進(jìn)行吹掃,通入h2,在h2氣氛下150-300℃活化1-3h,優(yōu)選為200℃活化2h,然后通入sih4/h2混合氣體升溫至250~500℃硅化反應(yīng)10~60min,在惰性氣氛下冷卻至室溫。
本發(fā)明的還一方面提供了一種用于低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎┰诠I(yè)低溫?zé)煔饷撓踔械膽?yīng)用,所述的低溫為120~250℃,例如是120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃。優(yōu)選的,所述的催化劑的脫硝效率在160℃高于75%,優(yōu)選的,高于80%;或者所述的催化劑的脫硝效率在210℃高于80%,優(yōu)選的,高于90%。
近年來(lái),有機(jī)多孔材料(pofs)的研究成為人們關(guān)注的熱點(diǎn),其擁有大比表面積、高化學(xué)穩(wěn)定性、低骨架密度等特性。相比傳統(tǒng)無(wú)機(jī)多孔材料(如tio2、al2o3)的難于功能化和有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化多孔材料(金屬有機(jī)框架化合物mofs)的不穩(wěn)定性,有機(jī)多孔材料的出現(xiàn)很好地彌補(bǔ)了這些缺點(diǎn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)開(kāi)發(fā)的低溫scr脫硝催化劑在120~250℃溫度區(qū)間內(nèi)具有良好的低溫活性,解決了現(xiàn)有釩鈦系脫硝催化劑低溫(≤250℃)活性不足,避免了釩鈦系催化劑對(duì)環(huán)境的不利影響,并能從根本上解決催化劑易中毒、易磨損等問(wèn)題,同時(shí)還便于與我國(guó)工業(yè)鍋爐相匹配;
(2)以pofs為載體的低溫脫硝催化劑,具有低密度、比表面積大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),既有利于nox、o2、nh3等氣態(tài)反應(yīng)物分子的吸附,又能為活性組分提供大量的催化位點(diǎn),為催化還原脫硝反應(yīng)的進(jìn)行提供良好的條件;
(3)浸漬法負(fù)載活性組分于載體上,是一種簡(jiǎn)單易行的方法,與共沉淀等方法相比較,浸漬法可以把活性組分方便地負(fù)載在任意載體上。當(dāng)負(fù)載量比較大時(shí),特別是當(dāng)載體的比表面積和孔道不大時(shí),活性組分容易在載體表面堆積,這樣易導(dǎo)致活性組分在高溫下出現(xiàn)團(tuán)聚、燒結(jié)等不良現(xiàn)象。而pofs不僅比表面積大,而且其具有可調(diào)性的孔道結(jié)構(gòu),能夠有效的阻止活性組分的團(tuán)聚,有利于活性組分的均勻化、高分散負(fù)載,有利于提升催化劑的催化活性;
(4)通過(guò)硅化處理可以有效抑制二氧化硫與脫硝活性位表面的直接接觸,減少二氧化硫在活性位上的吸附,抑制活性中心的硫酸化,提高催化劑抗硫中毒能力。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例以pofs材料的一種paf-1作為催化劑的載體,pofs材料的每一種具體材料可能在性質(zhì)上稍有差異,但因本發(fā)明主要采用了該類(lèi)材料所具有的共性是:由一些較輕的化學(xué)元素組成,比如碳、氮、氧、氫等,通常采用共價(jià)鍵連接,具有骨架組成豐富、修飾性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、比表面積高、孔道結(jié)構(gòu)可調(diào)等特點(diǎn)。因此,可以認(rèn)為采用paf-1與采用其他的pofs材料在性質(zhì)上沒(méi)有太多的差異。本發(fā)明采用paf-1僅作舉例,并非意味著采用其他的pofs無(wú)法實(shí)施以下的發(fā)明,也并非意味著是對(duì)pofs材料的限定。
pofs材料載體(以paf-1為例)合成過(guò)程如下:
以四溴代四苯甲烷為單體,利用鎳催化的厄爾曼偶聯(lián)反應(yīng)合成paf-1材料,具體合成步驟為氬氣保護(hù)條件下,稱(chēng)取2,2’-聯(lián)吡啶(2,2’-bpy,1.28g)和雙-(1,5-環(huán)辛二烯)鎳(0)(ni(cod)2,2.25g)于250ml圓底燒瓶中;用注射器向其中注入1.05ml1,5-環(huán)辛二烯(cod,cah2干燥)和120ml無(wú)水n-n’二甲基甲酰胺(dmf),將圓底燒瓶置于80℃的油浴鍋中老化60min;稱(chēng)取1.0g四溴代四苯甲烷溶于30ml無(wú)水n-n’二甲基甲酰胺中,將其注入上述溶液中,80℃攪拌反應(yīng)72h得到紫色溶液;冷卻至室溫,向燒瓶中加入濃鹽酸,溶液變?yōu)榫G色,且有大量白色固體漂浮在溶液上層,過(guò)濾,將固體分別用去離子水,四氫呋喃和三氯甲烷洗滌,200℃下真空干燥即得到paf-1材料。
實(shí)施例1:
稱(chēng)取10g載體paf-1分散于10ml的0.12mol/l的硝酸錳或醋酸錳或乙酸錳水溶液中,常溫下機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置1小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于100℃烘箱內(nèi)烘干4小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中300℃下焙燒3小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳氧化物的前驅(qū)體,其中錳的負(fù)載量為1wt.%。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入10vol.%sih4/h2混合氣體程序升溫至250℃硅化反應(yīng)10min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
上述低溫抗硫脫硝催化劑的脫硝效率的測(cè)試方法是:將制得的1ml催化劑放入到固定床反應(yīng)器中,通過(guò)電爐將反應(yīng)器加熱到測(cè)試所需要的溫度,再把混合加熱好的模擬煙氣通過(guò)固定床反應(yīng)器,用煙氣分析儀測(cè)定入口與出口的no濃度值,no的脫除效率可用以下公式計(jì)算:
脫硝效率=([no]入口-[no]出口)/[no]入口×100%
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為75%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到82%。
實(shí)施例2
將42ml的0.1mol/l硝酸錳水溶液與21ml的0.1mol/l硝酸鈷水溶液混合并攪拌均勻,稱(chēng)取10g載體paf-1置于上述錳鈷混合水溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置2小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于110℃烘箱內(nèi)烘干4小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中400℃下焙燒4小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳鈷氧化物的前驅(qū)體,其中錳鈷的負(fù)載量為5wt.%,mn與co元素摩爾比為2:1。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入10vol.%sih4/h2混合氣體程序升溫至300℃硅化反應(yīng)30min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳鈷/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為78%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到84%。
實(shí)施例3:
將26ml的0.1mol/l乙酸錳水溶液與52ml的0.1mol/l醋酸鈰鈰水溶液混合并攪拌均勻,稱(chēng)取10g載體paf-1置于上述錳鈰混合水溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置2小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于110℃烘箱內(nèi)烘干4小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中400℃下焙燒4小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳鈰氧化物的前驅(qū)體,其中錳鈰的負(fù)載量為10wt.%,mn與ce元素摩爾比為1:2。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入10vol.%sih4/h2混合氣體程序升溫至500℃硅化反應(yīng)60min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳鈰/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為82%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到90%。
實(shí)施例4:
將140ml的0.1mol/l醋酸錳水溶液與70ml的0.1mol/l硝酸銅水溶液混合并攪拌均勻,稱(chēng)取10g載體paf-1置于上述錳銅混合水溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置2小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于110℃烘箱內(nèi)烘干6小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中400℃下焙燒6小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳銅氧化物的前驅(qū)體,其中錳銅的負(fù)載量為15wt.%,mn與cu元素摩爾比為2:1。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入h2攜帶10vol.%hsicl3的飽和蒸氣程序升溫至300℃硅化反應(yīng)60min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳銅/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為80%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到88%。
實(shí)施例5:
將52ml的0.1mol/l硝酸錳水溶液、104ml的0.1mol/l硝酸鈰水溶液與52ml的0.1mol/l硝酸鐵水溶液混合并攪拌均勻,稱(chēng)取10g載體paf-1置于上述錳鈰鐵混合水溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置3小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于120℃烘箱內(nèi)烘干6小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中500℃下焙燒8小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳鈰鐵氧化物的前驅(qū)體,其中錳鈰鐵的負(fù)載量為20wt.%,mn:ce:fe=1:2:1。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入h2攜帶10vol.%(ch3)2sicl2的飽和蒸氣程序升溫至400℃硅化反應(yīng)60min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳鈰鐵/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為85%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到93%。
實(shí)施例6:
將196ml的0.1mol/l硝酸錳水溶液、49ml的0.1mol/l硝酸鈰水溶液與98ml的0.1mol/l硝酸鈷水溶液混合并攪拌均勻,稱(chēng)取10g載體paf-1置于上述錳鈰鈷混合水溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置4小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于120℃烘箱內(nèi)烘干8小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中500℃下焙燒8小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳鈰鈷氧化物的前驅(qū)體,其中錳鈰鈷的負(fù)載量為25wt.%,mn:ce:co=4:1:2。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入10vol.%sih4/h2混合氣體程序升溫至300℃硅化反應(yīng)60min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳鈰鈷/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為87%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到94%。
實(shí)施例7:
將77ml的0.1mol/l醋酸錳水溶液、154ml的0.1mol/l硝酸鈰水溶液與77ml的0.1mol/l硝酸鋯水溶液混合并攪拌均勻,稱(chēng)取10g載體paf-1置于上述錳鈰鋯混合水溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置4小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于120℃烘箱內(nèi)烘干10小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中500℃下焙燒10小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳鈰鋯氧化物的前驅(qū)體,其中錳鈰鋯的負(fù)載量為30wt.%,mn:ce:zr=1:2:1。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入10vol.%sih4/h2混合氣體程序升溫至400℃硅化反應(yīng)60min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳鈰鋯/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為85%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到92%。
實(shí)施例8:
將55ml的0.1mol/l硝酸錳水溶液、110ml的0.1mol/l硝酸鈰水溶液、55ml的0.1mol/l硝酸鐵水溶液與55ml的0.1mol/l硝酸鋯水溶液混合并攪拌均勻,稱(chēng)取10g載體paf-1置于上述錳鈰鐵鋯混合水溶液中,機(jī)械攪拌1~2小時(shí),使其混合均勻,靜置4小時(shí)后,經(jīng)過(guò)濾后置于120℃烘箱內(nèi)烘干10小時(shí)后,然后在氮?dú)?氬氣的氣氛中500℃下焙燒8小時(shí),待自然冷卻后,得到以pofs負(fù)載錳鈰鐵鋯氧化物的前驅(qū)體,其中錳鈰鐵鋯的負(fù)載量為25wt.%,mn:ce:fe:zr=1:2:1:1。取0.5g上述樣品置于石英反應(yīng)器中。首先向其中通入ar進(jìn)行吹掃以除去反應(yīng)器中的空氣和水分,然后切換成h2,在氫氣氣氛下200℃活化2h,然后通入10vol.%sih4/h2混合氣體程序升溫至500℃硅化反應(yīng)60min,在惰性氣氛下冷卻至室溫,即得到硅化錳鈰鐵鋯/paf-1低溫抗硫脫硝催化劑。
用上述方法制備低溫抗硫脫硝催化劑進(jìn)行脫硝性能評(píng)價(jià)。在120~250℃溫度范圍內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣條件下,模擬煙氣組成為:no(600ppm)、o2(6%)、so2(300ppm)、水蒸氣(3%)以及載氣n2組成,空速為10000h-1,nh3為還原劑,nh3/no=1。在160℃時(shí)其脫硝效率為90%,在210℃時(shí)其脫硝效率達(dá)到96%。