一種含錳鐵合金的脫硝催化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于燃煤煙氣凈化技術領域，具體涉及一種含錳鐵合金的脫硝催化劑及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣處理中，脫硫和脫硝是兩大要點。燃燒煙氣中去除氮氧化物的 過程，防止環(huán)境污染的重要性，已作為世界范圍的問題而被尖銳地提了出來。而去除氮氧化 物的實質(zhì)就是"脫硝"。
[0003] SCR是目前最成熟的煙氣脫硝技術，最早由日本于20世紀60~70年代后期完成商 業(yè)運行，是利用還原劑在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應生成N2和H20,而不是被02 氧化，故稱為"選擇性"。世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR 2種。此2種方 法都是利用氨對NOx的還原功能，在催化劑的作用下將Ν0χ(主要是N0)還原為對大氣沒有多 少影響的N2和水，還原劑為NH3。如果反應溫度偏低，催化劑的活性會降低，導致脫硝效率下 降，且如果催化劑持續(xù)在低溫下運行會使催化劑發(fā)生永久性損壞;如果反應溫度過高，NH3 容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。此外，雖 然該法脫硝效率高，價格相對低廉，廣泛應用在國內(nèi)外工程中，成為電站煙氣脫硝的主流技 術。但燃煤中含有硫分，燃燒過程中可生成一定量的S03。添加催化劑后，在有氧條件下，S03 的生成量大幅增加，并與過量的NH3生成NH4HS04 JH4HS04具有腐蝕性和粘性，可導致尾部 煙道設備損壞。雖然S03的生成量有限，但其造成的影響不可低估。另外，現(xiàn)有的脫硝催化劑 在脫硝的同時，又引發(fā)了新的問題，如申請?zhí)枮镃N201310582392的發(fā)明公開了一種三維網(wǎng) 絡結(jié)構整體式脫硝催化劑的制備方法，該制備方法復雜不易操作，申請?zhí)枮镃N103638921B 的發(fā)明公開了一種釩鎢脫硝催化劑及其制備方法，該催化劑成本高，效果不夠顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種含錳鐵合金的脫硝催化劑及 其制備方法，能在使用過程中很好的保持活性，且能抑制損壞煙道的NH4HS04生成。
[0005] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0006] -種含錳鐵合金的脫硝催化劑，其特征在于，包括以下重量份的原料:硝酸鐵3-5 份、硝酸錳1-5份、硫酸亞鐵5-10份、氨水1-5份、尿素10-15份、含錳50%的高碳錳鐵合金1-2 份、氧化鋪0.5-1份、氫氧化鋇0.5-1份。
[0007] 優(yōu)選地，所述含錳鐵合金的脫硝催化劑包括以下重量份的原料:硝酸鐵4份、硝酸 錳2份、硫酸亞鐵8份、氨水3份、尿素12份、含錳50 %的高碳錳鐵合金2份、氧化鈰0.8份、氫氧 化鋇0.9份。
[0008] -種制備所述含錳鐵合金的脫硝催化劑的方法，包括以下步驟：
[0009] S1、按重量份稱取硝酸鐵3_5份、硝酸猛1_5份、硫酸亞鐵5_10份、氨水1_5份、尿素 10-15份、含錳50%的高碳錳鐵合金1-2份、氧化鈰0.5-1份、氫氧化鋇0.5-1份，備用；
[0010] S2、在水中加入硝酸鐵、硝酸錳、硫酸亞鐵，攪拌均勻后，加入氨水、尿素，超聲混合 1-2小時，濾過，得沉淀物；
[0011] S3、將沉淀物放入烘箱中，在80-90°C下干燥5-8小時，然后置于馬弗爐中，在550-580°C下高溫煅燒1-2小時；
[0012] S4、將煅燒后的沉淀物研磨成粒徑為100-11 ΟμL?的粉末；
[0013] S5、將含錳50%的高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇研磨成粒徑為50-60μπι的粉末， 與步驟S4的粉末混勻，即得。
[0014] 在本發(fā)明的技術方案中，脫硝催化劑在反應中有效抑制了陽離子和催化劑發(fā)生離 子交換，使整個反應過程中催化劑能夠很好的保持活性;助劑高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧 化鋇的添加，能阻止NH4HS04的生成，保護煙道設備。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：
[0016] 1.本發(fā)明的含錳鐵合金的脫硝催化劑，在反應過程抑制了陽離子和催化劑發(fā)生離 子交換，使催化劑能夠很好的保持活性。
[0017] 2.本發(fā)明的含錳鐵合金的脫硝催化劑通過助劑的添加，有效防止NH4HS04的生成， 能很好的保護煙道設備。
[0018] 3.本發(fā)明的含錳鐵合金的脫硝催化劑用量小，脫硝效率在80%以上，成本低，具有 很好的市場前景。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，但不限制本發(fā)明的保護范圍和應用 范圍。
[0020] -、含錳鐵合金的脫硝催化劑的制備
[0021] 實施例1
[0022] S1、分別稱取硝酸鐵5kg、硝酸猛lkg、硫酸亞鐵5kg、氨水5kg、尿素10kg、含猛50 % 的高碳猛鐵合金1 kg、氧化鋪1 kg、氫氧化鋇0.5kg，備用；
[0023] S2、在水中加入硝酸鐵、硝酸錳、硫酸亞鐵，攪拌均勻后，加入氨水、尿素，超聲混合 1小時，濾過，得沉淀物；
[0024] S3、將沉淀物放入烘箱中，在90°C下干燥5小時，然后置于馬弗爐中，在550°C下高 溫煅燒2小時；
[0025] S4、將煅燒后的沉淀物研磨成粒徑為100μπι的粉末；
[0026] S5、將含錳50%的高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇研磨成粒徑為50μπι的粉末，與 步驟S4的粉末混勻，即得。
[0027] 實施例2
[0028] S1、分別稱取硝酸鐵3kg、硝酸猛5kg、硫酸亞鐵10kg、氨水lkg、尿素15kg、含猛50 % 的高碳猛鐵合金2kg、氧化鋪0.5kg、氫氧化鋇1 kg，備用；
[0029] S2、在水中加入硝酸鐵、硝酸錳、硫酸亞鐵，攪拌均勻后，加入氨水、尿素，超聲混合 2小時，濾過，得沉淀物；
[0030] S3、將沉淀物放入烘箱中，在80°C下干燥8小時，然后置于馬弗爐中，在580°C下高 溫煅燒1小時；
[0031 ] S4、將煅燒后的沉淀物研磨成粒徑為ΙΙΟμπι的粉末；
[0032] S5、將含錳50%的高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇研磨成粒徑為60μπι的粉末，與 步驟S4的粉末混勻，即得。
[0033] 實施例3
[0034] S1、分別稱取硝酸鐵4kg、硝酸猛2kg、硫酸亞鐵8kg、氨水3kg、尿素12kg、含猛50 % 的高碳猛鐵合金1 kg、氧化鋪0.8kg、氫氧化鋇0.8kg，備用；
[0035] S2、在水中加入硝酸鐵、硝酸錳、硫酸亞鐵，攪拌均勻后，加入氨水、尿素，超聲混合 2小時，濾過，得沉淀物；
[0036] S3、將沉淀物放入烘箱中，在80°C下干燥6小時，然后置于馬弗爐中，在570°C下高 溫煅燒2小時；
[0037] S4、將煅燒后的沉淀物研磨成粒徑為100μπι的粉末；
[0038] S5、將含錳50 %的高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇研磨成粒徑為60μπι的粉末，與 步驟S4的粉末混勻，即得。
[0039] 實施例4
[0040] S1、分別稱取硝酸鐵4kg、硝酸猛2kg、硫酸亞鐵8kg、氨水3kg、尿素12kg、含猛50 % 的尚碳猛鐵合金2kg、氧化鋪0.8kg、氛氧化鎖0.9kg，備用；
[0041 ] S2、在水中加入硝酸鐵、硝酸錳、硫酸亞鐵，攪拌均勻后，加入氨水、尿素，超聲混合 2小時，濾過，得沉淀物；
[0042] S3、將沉淀物放入烘箱中，在90°C下干燥7小時，然后置于馬弗爐中，在560°C下高 溫煅燒1小時；
[0043 ] S4、將煅燒后的沉淀物研磨成粒徑為11 Ομπι的粉末；
[0044] S5、將含錳50%的高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇研磨成粒徑為50μπι的粉末，與 步驟S4的粉末混勻，即得。
[0045] 二、應用試驗
[0046]在200°C-400°C的溫度下，將含有一氧化氮、二氧化硫和三氧化硫的模擬煙氣通入 上述制備獲得的含錳鐵合金的脫硝催化劑樣品中，測試脫硝效率，結(jié)果如下：
[0047]
[0048] 由此可見，本發(fā)明制備的含錳鐵合金的脫硝催化劑，有效抑制硫酸氫銨的產(chǎn)生，且 在較廣的溫度范圍，脫硝效率在80%以上。
[0049] 以上內(nèi)容不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術領 域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換， 都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
【主權項】
1. 一種含錳鐵合金的脫硝催化劑，其特征在于，包括以下重量份的原料:硝酸鐵3-5份、 硝酸錳1-5份、硫酸亞鐵5-10份、氨水1-5份、尿素10-15份、含錳50%的高碳錳鐵合金1-2份、 氧化鋪0.5-1份、氫氧化鋇0.5-1份。2. 根據(jù)權利要求1所述的含錳鐵合金的脫硝催化劑，其特征在于，包括以下重量份的原 料:硝酸鐵4份、硝酸錳2份、硫酸亞鐵8份、氨水3份、尿素12份、含錳50%的高碳錳鐵合金2 份、氧化鈰0.8份、氫氧化鋇0.9份。3. -種制備權利要求1所述的含錳鐵合金的脫硝催化劑的方法，其特征在于，包括以下 步驟： 51、 按重量份稱取硝酸鐵3-5份、硝酸猛1-5份、硫酸亞鐵5-10份、氨水1-5份、尿素10-15 份、含錳50 %的高碳錳鐵合金1 -2份、氧化鈰0.5-1份、氫氧化鋇0.5-1份，備用； 52、 在水中加入硝酸鐵、硝酸錳、硫酸亞鐵，攪拌均勻后，加入氨水、尿素，超聲混合1-2 小時，濾過，得沉淀物； 53、 將沉淀物放入烘箱中，在80-90°C下干燥5-8小時，然后置于馬弗爐中，在550-580°C 下高溫煅燒1-2小時； 54、 將煅燒后的沉淀物研磨成粒徑為100-11 Ομπι的粉末； 55、 將含錳50%的高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇研磨成粒徑為50-60μπι的粉末，與步 驟S4的粉末混勻，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種含錳鐵合金的脫硝催化劑及其制備方法，所述含錳鐵合金的脫硝催化劑包括以下重量份的原料：硝酸鐵3-5份、硝酸錳1-5份、硫酸亞鐵5-10份、氨水1-5份、尿素10-15份、含錳50％的高碳錳鐵合金1-2份、氧化鈰0.5-1份、氫氧化鋇0.5-1份。所述含錳鐵合金的脫硝催化劑是通過攪拌、過濾、干燥、煅燒、粉碎、混勻等步驟制得的。本發(fā)明的含錳鐵合金的脫硝催化劑能在使用過程中很好的保持活性，能抑制損壞煙道的NH4HSO4生成；所述制備方法簡單，具有很好的市場前景。
【IPC分類】B01D53/56, B01D53/86, B01D53/90, B01J23/889
【公開號】CN105498797
【申請?zhí)枴緾N201510880505
【發(fā)明人】崔素清, 梁杰鋒, 張亮, 吳巧麗
【申請人】廣西闊能霸能源科技開發(fā)有限責任公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月3日