【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业废气处理和绿色高效低温scr催化剂的开发与研究，更具体地说，涉及一种用于超低温下脱硝的泡沫金属基催化剂及其制备方法，主要应用于燃煤电厂或焦化厂、水泥、钢铁等低温scr 脱硝。
技术介绍
1、氮氧化物(nox)是主要的大气污染物之一，是酸雨形成的重要因子，是生成臭氧和光化学烟雾的重要前驱物之一，也是形成区域超细颗粒 (pm2.5)污染和灰霾的重要原因。以nh3为还原剂的选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,nh3-scr)是目前应用最广泛的氮氧化物 (nox)净化技术，脱硝催化剂是nh3-scr脱硝技术的重要核心。
2、近年来，煤电全面实施超低排放，非电力行业大气污染排放总量居首，钢铁、有色金属、水泥、玻璃等非电行业烟气的污染控制要求越来越严格。非电工业炉窑的烟气温度大多小于200℃，而除尘脱硫后烟气温度低于150℃。因此nh3-scr催化剂必须在超低温下(<150℃)具有较高的催化活性，能够有效避免粉尘和降低so2对催化剂性能的影响，延长催化剂使用寿命，节省因烟气再加热过程的能源消耗。针对超低排放和低温烟气处理的实际需求，低温脱硝技术的研究和应用日益迫切，希望提供可解决以上问题的能适应该工况下高抗水抗硫的泡沫金属基超低温催化剂。
3、cn106925294a公开了一种泡沫金属镍负载锰基低温scr催化剂及其制备方法，包括以泡沫金属镍为支撑载体，mn氧化物为活性组分，其中，组分mn元素的负载量为泡沫金属镍重量的5～20％，采用浸渍法将活性组分负
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于超低温下脱硝的泡沫金属基催化剂及其制备方法，其催化剂低温活性好。
2、为实现上述专利技术目的的第一个方面，本专利技术提供的泡沫金属基催化剂的制备方法采用以下技术方案：
3、一种用于超低温下脱硝的泡沫金属基催化剂的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)泡沫金属预处理：使用碱溶液对泡沫金属进行预处理，以得到表面刻蚀的泡沫金属；
5、(2)将步骤(1)所得的表面刻蚀的泡沫金属浸渍在含有玻璃纤维丝的粘结剂溶液，使玻璃纤维丝吸附在泡沫金属孔隙表面，然后干燥、煅烧，得到改性基体；
6、(3)调配涂覆浆液：将脱硝催化剂粉体与无机粘结剂、有机粘结剂混合均匀，得到涂覆浆料，其中，按照浆液质量，催化剂粉体占比15-30％，无机粘结剂占比2-10％，有机粘结剂占比0.2-0.7％，其余为水；
7、(4)浆液涂覆：将步骤(2)得到的改性基体浸于上述涂覆浆料中，取出后干燥并焙烧，得到泡沫金属基脱硝催化剂产品。
8、在本专利技术的步骤(1)，对泡沫金属进行刻蚀预处理；在一种实施方式中，步骤(1)中，泡沫金属为泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍中的一种或多种；在一种实施方式中，碱溶液为氢氧化钠、碳酸氢钠、氨水中的一种或多种；在一种实施方式中，所述碱溶液的ph范围为8-13，优选为10-12，比如9或11。
9、在一种实施方式中，步骤(1)中，将刻蚀后的泡沫金属用去离子水冲洗数遍干燥后，泡沫金属经蚀刻后减重0.5-4％比如0.8％、1％、2％、 3％或3.5％。
10、在本专利技术的步骤(2)，浸泡在含有玻璃纤维丝的粘结剂溶液中一定时间，将泡沫金属进行干燥、煅烧，使玻璃纤维丝吸附在泡沫金属孔隙表面，可以制成强吸附性、高机械强度、高几何比表面积的催化剂涂覆基体。
11、根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(2)中，所述的含有玻璃纤维丝的粘结剂溶液为硅溶胶溶液，其中，硅溶胶含量为4-10％比如5％、 6％或8％，玻璃纤维丝含量为30-50％比如35％、40％或45％。在一种实施方式中，步骤(2)中，煅烧温度300-500℃比如350、400或450℃，保持3-5h，优选升温速率5-8℃/min。
12、在本专利技术的步骤(3)中，调配脱硝催化剂的涂覆浆液，比如将脱硝催化剂粉体与无机粘结剂、有机粘结剂混合，球磨1h，得到涂覆浆料。优选地，所述脱硝催化剂为负载型锰基脱硝催化剂。在一种实施方式中，所述脱硝催化剂包括第一活性组分a、第二活性组分b、助剂c和载体 d；在本专利技术中，设置载体d有利于最终催化剂更好的活性。本领域技术人员理解，可以催化剂活性组分a、活性组分b的前驱体盐和助剂c 的前驱体盐的水溶液，利用载体d，通过浸渍法、水热法、沉淀法其中任意一种方法制备催化剂粉体，比如通过浸渍法完成浸渍吸附后，进行干燥并500-600℃煅烧4-8小时得到，具体制备为本领域熟知，这里不再赘述。
13、在一种实施方式中，第一活性组分a为金属锰的氧化物，其相应的可溶性前驱体盐包括但不限于硝酸锰、乙酸锰、硫酸锰、氯化锰。在一种实施方式中，第二活性组分b为铈或镧的氧化物，优选为氧化铈，其相应的可溶性前驱体盐，包括但不限于硝酸铈、硝酸铈、硝酸铈铵、碳酸铈、氯化铈、硝酸镧、氯化镧。
14、在一种实施方式中，助剂c为钨、钼、锑、铌、钴、铁中的一种或多种的氧化物，优选为锑和铌的氧化物，其相应的可溶性前驱体盐包括但不限于偏钨酸氨、钨酸铵、仲钨酸铵、七钼酸铵、磷钼酸铵、仲钼酸铵、乙酸锑、氯化锑、草酸铌、草酸铌铵、硝酸钴、氯化钴、硝酸铁、氯化铁。
15、在一种实施方式中，载体d为钛白粉或者沸石分子筛，所述沸石分子筛包括β型、y型、zsm-5、sapo-34、ssz-13沸石分子筛；优选为 y型分子筛。在一种实施方式中，所述脱硝催化剂中，第一活性组分含量为10-25％比如12％、15％、18％、20％或23％、第二活性组分含量为 15-35％比如18％、20％、25％、30％或33％、助剂含量为4-12％比如5％、 7％、10％或11％、载体含量为28-71％比如30％、40％、55％或65％。
16、在本专利技术的步骤(3)的一种实施方式中，所述无机粘结剂为铝溶胶、硅溶胶中的一种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或聚环氧乙烷中的一种或多种，为本领域熟知，这里不再赘述。
17、在本专利技术的步骤(4)中，在一种实施方式中，将改性基体浸泡于上述浆液中一定时间后，取出并可选地静置或吹扫以去除多余的浆料，然后进行干燥。
18、在一种实施方式中，在所述改性基体浸入前，将步骤(3)得到的涂覆浆液的ph值调节至2-4，比如用乙酸调节ph值；优选地，步骤(4) 中焙烧温度为350-500℃比如380、400或450℃，焙烧时间2-8小时。
19、为实现上述专利技术目的的第二个方面，本专利技术还提供了上述制备方法制得的泡沫金属基催化剂。
20、在本专利技术中，如无特别说明，文中出现的百分比均为质量百分比。
21、本专利技术使用碱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于超低温下脱硝的泡沫金属基催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脱硝催化剂为负载型锰基脱硝催化剂，其载体为钛白粉或者沸石分子筛，其中所述沸石分子筛选自β型、Y型、ZSM-5、SAPO-34和SSZ-13分子筛中的一种；优选为Y型分子筛。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述无机粘结剂为铝溶胶、硅溶胶中的一种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或聚环氧乙烷中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述脱硝催化剂包括第一活性组分、第二活性组分、助剂和载体；其中，第一活性组分为金属锰的氧化物；第二活性组分为铈或镧的氧化物，优选为氧化铈；助剂为钨、钼、锑、铌、钴、铁的一种或多种的氧化物，优选为锑和铌的氧化物；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，泡沫金属为泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍中的一种或多种；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的含有玻璃纤维丝的粘结剂溶液为硅溶胶溶液，其中，硅溶胶含量为4-10％，玻璃纤维丝含量为30-50％。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，煅烧温度300-500℃，保持3-5h。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，在所述改性基体浸入前，将步骤(3)得到的涂覆浆液的pH值调节至2-4；优选地，步骤(4)中焙烧温度为350-500℃，焙烧时间2-8小时。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的泡沫金属基催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种用于超低温下脱硝的泡沫金属基催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脱硝催化剂为负载型锰基脱硝催化剂，其载体为钛白粉或者沸石分子筛，其中所述沸石分子筛选自β型、y型、zsm-5、sapo-34和ssz-13分子筛中的一种；优选为y型分子筛。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述无机粘结剂为铝溶胶、硅溶胶中的一种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或聚环氧乙烷中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述脱硝催化剂包括第一活性组分、第二活性组分、助剂和载体；其中，第一活性组分为金属锰的氧化物；第二活性组分为铈或镧的氧化物，优选为氧化铈；助剂为钨、钼、锑、铌、钴、铁的一种或多种的氧化物，优选为锑和铌的氧化物；
5.根据权利要求1-4...
【专利技术属性】
技术研发人员：周佳丽，阎洪勇，徐宪龙，杨志强，杨涛，臧胜华，刘忠海，马子然，赵春林，李歌，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司国华电力分公司，
类型：发明
国别省市：
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