本发明专利技术涉及一种耐硫除氮氧化物凹凸棒石锰基SCR催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以凹凸棒石为载体，同步负载锰元素的氧化物和辅助元素M的氧化物，其中，该催化剂中锰元素的质量百分比为8wt％，M的质量百分比为1-9wt％。本发明专利技术以廉价的凹凸棒石为载体，添加金属或类金属M氧化物对凹凸棒石锰基低温SCR脱硝催化剂进行改进，显著提高了催化剂在100-200℃低温窗口的耐硫脱硝活性，处理方法简单易行，用料及工艺成本低廉，具有较好的实际应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐硫除氮氧化物凹凸棒石锰基SCR催化剂及其制备方法和应用， 属于环保及催化
技术介绍
氮氧化物是大气污染主要控制的污染物之一，选择性催化还原是（SCR)技术是脱 除氮氧化物的最有效方法之一。近年来，低温SCR技术由于自身具有的优势，蕴涵了潜在的 巨大工业应用价值，成为脱除氮氧化物（NOx)技术的研宄热点。 目前商用的催化剂是此03或WO 3改性的V 205/Ti02催化剂，这些催化剂在相对高的 工作温度（300-400°C )具有活性高、选择性好、抗中毒能力强等优点，然而在低于200°C的 温度下表现出非常低的催化活性。从经济的角度出发，须将NH 3-SCR装置置于脱硫和静电 除尘装置前，以满足催化剂工作需要的温度。 尽管这些催化剂具有较强的抗硫性能，但尾气中大量的灰尘和高浓度的302仍会 导致催化剂失活。因此，采用低温NH 3-SCR技术是有效解决上述问题的方法之一。 其中，锰基催化剂在低温NH3-SCR反应中表现出优良的性能，公开号为 CN102847543A的专利公开了以粉煤灰-凹凸棒石为载体负载锰铁基氧化物的低温SCR催化 剂的制备；公开号为CN103394358A的专利公开了利用金铜尾矿制备锰基低温脱硝催化剂 的方法；公开号为CN1029353-62A的专利公开了一种提高粉煤灰-凹凸棒石锰基SCR催化 剂低温活性的方法。这些催化剂虽然具有较好的低温脱硝活性，但是它们耐30 2毒化性能 却很差。 本专利技术基于传统商用钒基催化剂工作温度窗口高，在300-400°C才表现出高抗SO2 毒化脱硝能力，且以凹凸棒石为载体制备的Mn8/PG催化剂在低温区虽然脱硝效率较高，但 耐302毒化性能却很差，在极低浓度的SO 2存在情况下脱硝效率急剧下降，不能满足工业催 化剂抗302毒化要求。为克服以上问题，本专利技术提供了一种能够显著提高凹凸棒石锰基SCR 催化剂低温耐硫脱硝活性的方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于：提供一种既保留现有技术之优点，又能够提高低温抗SO2毒化能 力的耐硫除氮氧化物凹凸棒石锰基SCR催化剂及其制备方法和应用。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案： -种耐硫除氮氧化物凹凸棒石锰基SCR催化剂，该催化剂以凹凸棒石为载体，同 步负载锰元素的氧化物和辅助元素 M的氧化物，其中，该催化剂中锰元素的质量百分比为 8wt %，辅助元素 M的质量百分比为l-9wt %。 优选地，所述的辅助元素 M为La或Sb。 优选地，所述的耐硫除氮氧化物凹凸棒石锰基SCR催化剂的制备方法，按以下步 骤操作： 1)催化剂载体的制备 取已成型且平均粒径为20-40目的凹凸棒石颗粒若干在空气连续通入下于 300-500 °C煅烧3h后得到催化剂载体； 2)催化剂活性组分和助剂组分的同步负载 将上述凹凸棒石按照浸渍固液比浸入金属Mn和La盐溶液或金属Mn和Sb盐溶液 中，其中，Sb盐不溶于水，用酸溶解，室温浸渍24h，然后于50°C干燥6h后，再于IKTC干燥 12h，最后置于空气气氛下于300°C煅烧3h得到催化剂成品。 优选地，步骤2)所述催化剂以Mn8/PG催化剂为基体，在催化剂制备过程中与活性 组分锰氧化物同步负载助剂镧氧化物或锑氧化物。 优选地，步骤2)中浸渍固液比为Ig :0. 8mL-lg :0. 9mL。 优选地，步骤 2)中金属 Mn 和 La、Sb 盐分别为 Mn (NO3) 3 · 5H20 和 La (NO3) 3 · 6H20、 Sb (CH3COOH)3O 优选地，步骤2)中用于溶解金属Sb盐的酸为梓檬酸。 优选地，该催化剂可用于固定源燃煤电厂的脱硝 与现有技术相比，本专利技术有益效果在于： 1、凹凸棒石来源广泛，价格低廉，作为载体制备脱硝催化剂有利于降低成本； 2、类金属锑氧化物的加入提高了凹凸棒石锰基SCR催化剂的低温活性，与传统的 钒基催化剂相比温度窗口显著降低，150°C的脱硝率高达96%。在通入200ppm 302条件下， 150°C的耐硫脱硝率仍高达90%。【附图说明】 图1是实施例1制备的催化剂脱硝效率随反应温度的变换曲线； 图2是实施例2制备的催化剂扫描电镜图； 图3-5是实施例2制备的催化剂在不同条件下的脱硝效率随反应温度的变换曲 线。【具体实施方式】 实施例1 : 本实施例中催化剂的制备： 1、载体的制备 取已成型且平均粒径为20-40目的凹凸棒石颗粒若干在空气连续通入下于 300-500 °C煅烧3h后得到催化剂载体。 2、催化剂活性组分和助剂组分的负载 取IOg载体，按等体积浸渍法测试载体的饱和吸水量（固液比）0. 8mL/g ; 将IOg凹凸棒石（PG)按照浸渍固液比浸入Mn(NO3)2 ·5Η20和La(NO3)3 ·6Η20的混 合溶液中（Mn (NO3) 2 · 5H20、La (NO3) 3 · 6Η20中Mn和La的质量分别为0. 8g、0. 5g)，室温浸渍 24h，然后于50°C干燥6h后再于IKTC干燥12h，最后置于空气气氛下于300°C煅烧3h得到 催化剂成品，记为Mn 8La5/PG。 作为对比，将IOg PG按照浸渍固液比浸入Mn(NO3)2 ·5Η20水溶液中（Mn(NO3)2 ·5Η20 中Mn的质量为0. 8g)，室温浸渍24h，然后于50°C干燥6h后再于110°C干燥12h，最后置于 空气气氛下于300°C煅烧3h得到催化剂成品，记为Mn 8/PG。 对上述催化剂在指定温度窗口中进行SCR活性评价： 将催化剂样品装入固定床反应器中，反应器放入程序控温反应炉中控制温度 100-300°〇;在100°当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐硫除氮氧化物凹凸棒石锰基SCR催化剂，其特征在于，该催化剂以凹凸棒石为载体，同步负载锰元素的氧化物和辅助元素M的氧化物，其中，该催化剂中锰元素的质量百分比为8wt％，辅助元素M的质量百分比为1‑9wt％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张先龙，吕双双，吴雪平，郭勇，张恒建，彭真，
申请(专利权)人：合肥晨晰环保工程有限公司，合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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