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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高选择性抗积碳co氧化催化剂及其制备方法,具体涉及一种应用于针对钢铁烧结烟气中co进行催化燃烧的催化剂及其制备方法,属于大气污染控制。
技术介绍
1、co是现今主要大气污染物之一,co是无色、无味、有毒气体,不仅可以直接危害人们的生命健康,在光照条件下还可以与vocs(易挥发性有机物)和nox发生光化学反应产生臭氧,造成臭氧污染。随着大气污染防治工作的不断深入,环境空气质量不断好转,对co的排放要求日趋严格。钢铁烧结烟气中含有大量co,co含量基本在6000~10000mg/nm3,其治理工作已经成为世界钢铁企业关注的重点问题。
2、目前,由于钢铁烧结烟气气氛复杂,缺少有效的末端治理技术,钢铁烧结烟气co的减排方法目前主要是源头控制和过程控制,经源头控制和过程控制后的烧结烟气中co含量仍在1000mg/nm3以上。因此,开发高效的末端控制技术很有必要,开发出高效的末端控制技术可以彻底解决钢铁行业co排放量高的问题。目前针对钢铁烧结烟气co排放的末端治理技术已成为了研发热点。
3、催化燃烧法因其去除率高、不产生二次污染、能耗低、无焰氧化安全程度高、工艺简单、适用范围广而备受关注,催化燃烧法已成为很多行业中控制vocs、co等排放的主要方法之一。钢铁烧结烟气中co含量高,经催化燃烧后可释放大量热量,充分利用该热量很有必要。将co催化燃烧装置放于钢铁烧结烟气scr脱硝装置前,可为scr脱硝反应提供大量热量,可为企业有效节约能源。
4、但是,钢铁烧结烟气气氛复杂,其中还含有少量voc
5、因此,研发一种可以抗nox、抗积碳且不易氧化no的高活性、高选择性co氧化催化剂成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、鉴于现有技术中存在的技术问题,本专利技术首先提供一种高选择性抗积碳co氧化催化剂,本专利技术的co氧化催化剂具有抗nox、抗积碳、不易氧化no,且co催化燃烧活性高等特点。
3、进一步地,本专利技术还提供一种co氧化催化剂的制备方法,该制备方法简便有效,原材料易于获取,操作方便,能够实现大批量生产。
4、进一步地,本专利技术的co氧化催化剂能够在催化燃烧含co的烟气中应用,特别是在催化燃烧钢铁烧结烟气co中的应用。
5、用于解决问题的方案
6、[1]、一种co氧化催化剂,其包括载体、负载在所述载体表面和/或内部的活性成分和助剂;其中,
7、所述活性成分包括贵金属元素,所述助剂包括非贵金属元素;
8、以所述载体的总质量为100%计,所述助剂的含量为10%以下,优选3~6%;
9、以所述载体和所述助剂的总质量为100%计,所述活性成分的含量为1.5%以下,优选0.5~1.5%。
10、[2]、根据上述[1]所述的co氧化催化剂,其中,所述贵金属元素包括铂和/或钯;和/或,
11、所述载体包括铈氧化物载体和/或铝氧化物载体。
12、[3]、根据上述[1]或[2]所述的co氧化催化剂,其中,所述助剂包括第一非贵金属元素和第二非贵金属元素,优选地,所述第一非贵金属元素与所述第二非贵金属元素的质量比为0.2~3:1。
13、[4]、根据上述[3]所述的co氧化催化剂,其中,所述第一非贵金属元素包括镁和/或钠,所述第二非贵金属元素包括矾、钨和钼中的一种或两种以上的组合。
14、[5]、根据上述[1]-[4]任一项所述的co氧化催化剂,其中,所述co氧化催化剂的比表面积为25m2/g以上,孔容为0.1cm3/g以上。
15、[6]、一种根据上述[1]-[5]任一项所述的co氧化催化剂的制备方法,其包括以下步骤:
16、将助剂前驱体溶于溶剂中,得到助剂前驱体溶液;
17、将载体一次浸渍于所述助剂前驱体溶液中,得到第一浸渍产物;
18、对所述第一浸渍产物进行一次干燥处理,得到第一干燥产物;
19、对所述第一干燥产物进行一次煅烧处理,得到第一煅烧产物;
20、将活性成分前驱体溶于溶剂中,得到活性成分前驱体溶液;
21、将所述第一煅烧产物二次浸渍于活性成分前驱体溶液中,得到第二浸渍产物;
22、对所述第二浸渍产物进行二次干燥处理,得到第二干燥产物;
23、对所述第二干燥产物进行二次煅烧处理,得到co氧化催化剂。
24、[7]、根据上述[6]所述的制备方法,其中,所述助剂前驱体包括镁盐、钠盐、钒盐、钨盐以及钼盐中的一种或两种以上的组合;所述活性成分前驱体包括铂盐、铷盐、银盐、钌盐、钯盐中的一种或两种以上的组合;和/或,
25、所述一次浸渍和/或所述二次浸渍为等体积浸渍。
26、[8]、根据上述[6]或[7]所述的制备方法,其中,所述一次干燥处理和/或所述二次干燥处理的温度为50~90℃,所述一次干燥处理和/或所述二次干燥处理的时间为3-9h。
27、[9]、根据上述[6]-[8]任一项所述的制备方法,其中,所述一次煅烧处理和/或所述二次煅烧处理的温度为500~700℃,所述一次煅烧处理和/或所述二次煅烧处理的时间为1-3h;优选地,所述一次煅烧处理和/或所述二次煅烧处理在空气气氛下进行。
28、[10]、一种根据上述[1]-[5]任一项所述的co氧化催化剂在催化燃烧co中的用途,优选在催化燃烧钢铁烧结烟气co的用途。
29、专利技术的效果
30、本专利技术的co氧化催化剂具有抗nox、抗积碳、不易氧化no、co催化燃烧活性高等特点,具备优异的催化燃烧co的性能,特别是催化燃烧钢铁烧结烟气co的性能。
31、进一步地,本专利技术的co氧化催化剂的制备方法简便有效,原材料易于获取,操作方便,能够实现大批量生产。
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1.一种CO氧化催化剂,其特征在于,包括载体、负载在所述载体表面和/或内部的活性成分和助剂;其中,
2.根据权利要求1所述的CO氧化催化剂,其特征在于,所述贵金属元素包括铂和/或钯;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的CO氧化催化剂,其特征在于,所述助剂包括第一非贵金属元素和第二非贵金属元素,优选地,所述第一非贵金属元素与所述第二非贵金属元素的质量比为0.2~3:1。
4.根据权利要求3所述的CO氧化催化剂,其特征在于,所述第一非贵金属元素包括镁和/或钠,所述第二非贵金属元素包括矾、钨和钼中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的CO氧化催化剂,其特征在于,所述CO氧化催化剂的比表面积为25m2/g以上,孔容为0.1cm3/g以上。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的CO氧化催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述助剂前驱体包括镁盐、钠盐、钒盐、钨盐以及钼盐中的一种或两种以上的组合;所述活性成分前驱体包括铂盐、铷盐、银盐、钌盐、
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述一次干燥处理和/或所述二次干燥处理的温度为50~90℃,所述一次干燥处理和/或所述二次干燥处理的时间为3-9h。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述一次煅烧处理和/或所述二次煅烧处理的温度为500~700℃,所述一次煅烧处理和/或所述二次煅烧处理的时间为1-3h;优选地,所述一次煅烧处理和/或所述二次煅烧处理在空气气氛下进行。
10.一种根据权利要求1-5任一项所述的CO氧化催化剂在催化燃烧CO中的用途,优选在催化燃烧钢铁烧结烟气CO的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种co氧化催化剂,其特征在于,包括载体、负载在所述载体表面和/或内部的活性成分和助剂;其中,
2.根据权利要求1所述的co氧化催化剂,其特征在于,所述贵金属元素包括铂和/或钯;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的co氧化催化剂,其特征在于,所述助剂包括第一非贵金属元素和第二非贵金属元素,优选地,所述第一非贵金属元素与所述第二非贵金属元素的质量比为0.2~3:1。
4.根据权利要求3所述的co氧化催化剂,其特征在于,所述第一非贵金属元素包括镁和/或钠,所述第二非贵金属元素包括矾、钨和钼中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的co氧化催化剂,其特征在于,所述co氧化催化剂的比表面积为25m2/g以上,孔容为0.1cm3/g以上。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的co氧化催化剂的制备方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:李俊华,杨宇,张威力,司文哲,陈建军,彭悦,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:
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