一种CeO2修饰MnMoOx/凹凸棒土低温SCR脱硝催化剂制造技术

本发明专利技术属于烟气脱硝领域，尤其是一种CeO2修饰MnMoOx/凹凸棒土低温SCR脱硝催化剂(简称CeO2‑MnMoOx/ATP)。本发明专利技术针对现有烟气脱硝催化剂载体强度差，脱硝反应温度高，脱硝活性区间窄以及抗SO2性能差的缺点，提供一种CeO2修饰MnMoOx/ATP低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，本发明专利技术以价格低廉的凹凸棒粘土为载体，负载具有优异低温氧化性能的MnMoOx复合金属氧化物，同时将具有独特的电子转移能力和优异抗硫性能的CeO2作为助催化剂修饰在主催化剂上，制备了具有优异中低温脱硝活性的复合催化剂，增强了在中低温段的催化剂氧化还原能力，有效降低反应温度，形成脱硝性能高、活性区间宽、抗SO2性能优异的脱硝催化剂。

A CeO_2 Modified MnMoOx/Attapulgite Low Temperature SCR Denitrification Catalyst

The invention belongs to the field of flue gas denitrification, in particular to a CeO 2 modified MnMoOx/attapulgite cryogenic SCR denitrification catalyst (abbreviated as CeO 2_MnMoOx/ATP). The present invention provides a CeO_2 modified MnMoOx/ATP cryogenic SCR denitrification catalyst and its preparation method aiming at the shortcomings of the existing catalyst carrier for flue gas denitrification, such as poor strength, high denitrification reaction temperature, narrow denitrification activity range and poor SO2 resistance. The present invention uses attapulgite clay as the carrier and loads MnMoOx composite metal oxides with excellent low-temperature oxidation performance. At the same time, the CeO_2 modified MnMoOx/ATP cryogenic SC CeO 2 with unique electron transfer ability and excellent sulfur resistance was modified as a co-catalyst on the main catalyst to prepare a composite catalyst with excellent denitrification activity at medium and low temperatures, which enhanced the redox ability of the catalyst at medium and low temperatures, effectively reduced the reaction temperature, and formed a denitrification catalyst with high denitrification performance, wide active range and excellent SO2 resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种CeO2修饰MnMoOx/凹凸棒土低温SCR脱硝催化剂
本专利技术属于烟气脱硝领域，尤其是一种CeO2修饰MnMoOx/凹凸棒土(MnMoOx/ATP)低温SCR脱硝催化剂。
技术介绍
NOx是大气环境中常见的污染物，其中占比最大的是NO2和NO。作为典型的大气污染物，氮氧化物(NOx)主要来自工业排放物、燃料燃烧、以及汽车尾气。大气环境中高浓度的NOx会对环境和人类健康造成很大危害，如NOx会对人类的呼吸系统造成强烈的刺激作用，形成酸雨、光化学烟雾、臭氧损耗等，这些危害已经成为一个日益严重的全球性问题。旧电力行业的烟气SCR脱硝技术存在诸多缺点，针对旧电厂的改造，低温SCR技术应运而生。当前脱除NOx的手段主要可分为尾气控制和燃烧过程控制两大类。燃烧过程控制具有初始投资费用低和运行费用低，易于施工使用的优点，但燃烧技术最多只能降低约50％的污染排放，若进一步提高NOx的排放要求，则尾气脱硝技术需要进一步的研究和完善。但现有的低温SCR技术脱硝效率差，抗水抗硫性差，为了改善这种缺陷，因此，研发低温、经济性好的SCR催化剂成为必然趋势。
技术实现思路
本专利技术针对现有烟气脱硝催化剂载体强度差，脱硝反应温度高，脱硝活性区间窄以及抗SO2性能差的缺点，提供一种CeO2修饰MnMoOx/ATP低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，本专利技术以价格低廉的凹凸棒粘土为载体，负载具有优异低温氧化性能的MnMoOx复合金属氧化物，同时将具有独特的电子转移能力和优异抗硫性能的CeO2作为助催化剂修饰在主催化剂上，制备了具有优异中低温脱硝活性的复合催化剂，增强了在中低温段的催化剂氧化还原能力，有效降低反应温度，形成脱硝性能高、活性区间宽、抗SO2性能优异的脱硝催化剂。进一步的，所述催化剂中复合金属氧化物MnMoOx的Mn和钼的摩尔比为0.2～2，MnMoOx的质量含量为10wt％～40wt％，CeO2的添加量(质量分数)分别为3wt％、5wt％、10wt％、15wt％，其余为凹凸棒石粘土。上述的CeO2修饰MnMoOx/ATP低温SCR脱硝催化剂其制备方法如下：(1)首先配制1mol/L的硫酸溶液。然后称取一定量的凹凸棒石原料分散在已配好的硫酸溶液中，超声1min,将溶液转移到三口烧瓶中，机械搅拌4h，经抽滤洗涤至中性后，在110℃烘箱内干燥12h，研磨筛分，装好备用；(2)称取一定量的四水合钼酸铵、50％的硝酸锰溶液和步骤(1)中制备的酸化的凹凸棒石于烧杯中，加入蒸馏水经超声完全均匀后转移至500mL的三口烧瓶中，在剧烈搅拌条件下滴加氨水调至溶液pH至10，然后机械搅拌24h后经减压抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，将滤饼置于110℃烘箱中干燥12h，取出烘干的滤饼置于400℃马弗炉中煅烧4h。将煅烧后即得未被修饰的MnMoOx/ATP催化剂，将催化剂用40～80目筛网过筛；(3)称取步骤(2)中制备的MnMoOx/ATP催化剂和一定量硝酸铈均匀分散于500mL烧杯中，加入300mL的蒸馏水经超声完全均匀后转移至500mL的三口烧瓶中，在剧烈搅拌条件下滴加氨水调至溶液pH至10，然后机械搅拌24h后经减压抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，将滤饼置于110℃烘箱中干燥12h，取出烘干的滤饼置于400℃马弗炉中煅烧4h。将煅烧后的样品即为CeO2修饰MnMoOx/ATP低温SCR脱硝催化剂(简称CeO2-MnMoOx/ATP)。本专利技术的有益效果为：1、使用廉价且大比表面积的纤维状凹凸棒粘土为载体，负载具有优异低温氧化性能的MnMoOx复合金属氧化物。一方面，本专利技术所使用的粘土本身含有一定量的Mg、Al、Fe成分，具有一定的脱硝能力。另一方面，粘土本体的纤维状结构有利于活性组分与反应气体的充分接触，增强了催化剂具有脱硝能力，还具有价格低廉，易于成型的优点。2、与单一的低温氧化物MnMoOx复合金属氧化物相比，加入CeO2组分能明显的提高催化剂的在中高温段的脱硝能力，与MnMoOx复合金属氧化物实现优势互补的作用，使催化剂的活性进一步加强。同时CeO2具有优秀的抗硫性能，使催化剂表面不易结焦中毒，延长了催化剂的使用寿命。附图说明图1为MnMoOx、MnMoOx(30％)/ATP和CeO2(10％)-MnMoOx(30％)/ATP的XRD图。具体实施方式下面结合实施例和比较例，以具体说明一种CeO2修饰MnMoOx/ATP低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，但不限本专利技术的范围。实施例1(1)取16.3mL浓硫酸溶解在300mL蒸馏水中，配成1mol/L的硫酸溶液。然后称取10g凹凸棒石原料分散在已配好的硫酸溶液中，超声1min,将溶液转移到三口烧瓶中，机械搅拌4h，经抽滤洗涤至中性后，在110℃烘箱内干燥12h，研磨筛分，即得酸化ATP；(2)称取0.3513g的四水合钼酸铵，1.4255g50％的硝酸锰溶液，1.5g酸化的凹凸棒石于500mL烧杯中，加入300mL的蒸馏水经超声完全均匀后转移至500mL的三口烧瓶中，在剧烈搅拌条件下滴加氨水调至溶液pH至10，然后机械搅拌24h后经减压抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，将滤饼置于110℃烘箱中干燥12h，取出烘干的滤饼置于400℃马弗炉中煅烧4h。将煅烧后的样品研磨，得到MnMoOx(30％)/ATP；(3)取MnMoOx/ATP催化剂2g，硝酸铈0.6804g于500mL烧杯中，加入300mL的蒸馏水经超声完全均匀后转移至500mL的三口烧瓶中，在剧烈搅拌条件下滴加氨水调至溶液pH至10，然后机械搅拌24h后经减压抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，将滤饼置于110℃烘箱中干燥12h，取出烘干的滤饼置于400℃马弗炉中煅烧4h。将煅烧后即得CeO2(10％)-MnMoOx(30％)/ATP催化剂。图1为MnMoOx、MnMoOx/ATP和CeO2-MnMoOx/ATP的XRD图在催化剂的制备过程中，选择凹凸棒石作为载体，将复合氧化物MnMoOx负载在上面，接着在MnMoOx(30％)/ATP的基础上进行Ce氧化物的掺杂，铈的掺杂量影响出峰效果，其中铈掺杂量为10wt％的催化剂Ce(10％)-MnMoOx(30％)/ATP。通过观察XRD图可以发现，铈掺杂前后各衍射峰情况基本相似，区别是掺杂第三金属铈后，各衍射峰强度有变弱的趋势，说明铈的加入提高了彼此的分散程度，因此在添加助剂的时候应适当。图中没有明显的铈氧化物、钼氧化物的峰，说明它们在催化剂中分散非常均匀或者以无定型态存在。实施例2(1)取16.3mL浓硫酸溶解在300mL蒸馏水中，配成1mol/L的硫酸溶液。然后称取10g凹凸棒石原料分散在已配好的硫酸溶液中，超声1min,将溶液转移到三口烧瓶中，机械搅拌4h，经抽滤洗涤至中性后，在110℃烘箱内干燥12h，研磨筛分，即得酸化ATP；(2)称取0.3513g的四水合钼酸铵，1.4255g50％的硝酸锰溶液，1.5g酸化的凹凸棒石于500mL烧杯中，加入300mL的蒸馏水经超声完全均匀后转移至500mL的三口烧瓶中，在剧烈搅拌条件下滴加氨水调至溶液pH至10，然后机械搅拌24h后经减压抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，将滤饼置于110℃烘箱中干燥12h，取出烘干的滤饼置于400℃马弗炉中煅烧4h。将煅烧后的样品研磨，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CeO2修饰MnMoOx/凹凸棒土低温SCR脱硝催化剂(简称CeO2‑MnMoOx/ATP)，其特征在于：以价格低廉的凹凸棒粘土为载体，负载的活性组分为CeO2和MnMoOx。

【技术特征摘要】
1.一种CeO2修饰MnMoOx/凹凸棒土低温SCR脱硝催化剂(简称CeO2-MnMoOx/ATP)，其特征在于：以价格低廉的凹凸棒粘土为载体，负载的活性组分为CeO2和MnMoOx。2.根据权利要求1所述的CeO2修饰MnMoOx/ATP低温SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述催化剂中，复合金属氧化物MnMoOx的锰和钼的摩尔比为0.2～2，MnMoOx的负载量(质量分数)为10wt％～40wt％，CeO2的添加量(质量分数)分别为3wt％、5wt％、10wt％、15wt％，其余为凹凸棒石粘土。3.根据权利要求1或2所述的CeO2修饰MnMoOx/ATP低温SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述制备方法为：(1)首先配制1mol/L的硫酸溶液。然后称取一定量的凹凸棒石原料均匀分散在已配好的硫酸溶液中，超声1min，将溶液转移到三口烧瓶中，机械搅拌4h，经抽滤洗涤至中性后，在110℃烘箱内干燥12h，研磨筛分，装好备用；(2)称取一定量的四水合钼酸铵、50％的硝酸锰溶液和步骤(1)中制备的酸化的凹凸棒石于烧杯中，加入蒸馏水经超声完...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗士平，唐毅然，黄晓艳，胡李娜，谢爱娟，黄璇，王璐，顾鹏飞，金响，姚超，李霞章，左士祥，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32