[发明专利]一种蜂窝状锰类脱汞催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种蜂窝状锰类脱汞催化剂的制备方法，首先制备水合锰溶胶，然后以此为浸渍液，等体积浸渍蜂窝状SCR脱硝催化剂单体(载体)，再加有机胺将分散于载体中的锰溶胶凝胶化，最后干燥煅烧，即可得到一种蜂窝状锰类脱汞催化剂单体。与常见方法相比，该方法有效克服了浸渍液在干燥过程中的“盐析、泛霜”现象，显著提高了催化剂中活性组分的分散性，以致所得脱汞催化剂单体具有优异的汞催化氧化性能(高达98％)，在工业锅(窑)炉烟气脱汞领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于燃煤烟气净化技术领域，具体涉及一种蜂窝状锰类脱汞催化剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着国家对环保的重视，工业锅(窑)炉烟气脱汞受到了广泛关注。国家、地区和行业都颁布了相应的锅(窑)炉大气污染物排放标准，均对汞的排放值提出了约束性指标(50ug/m³/GB13271-2014,8ug/m³/DB50/659-2016,8ug/m³/DB31/860-2014)。因此，研究适合工业锅(窑)炉的烟气脱汞技术具有重要意义。

SCR法脱汞是利用SCR催化剂将烟气中难除去的元素汞(Hg⁰)催化氧化为易捕集的离子汞(Hg²⁺)，再利用现有污染物控制设备除去离子汞，从而实现烟气脱汞。与已在大型燃煤电站获得工程应用的活性炭喷射法相比，该法脱汞成本低、工艺简单、更适合在工业锅(窑)上应用。目前，研究人员开发了多种SCR脱汞催化剂，考虑到工业锅(窑)炉烟温低，以氧化锰为活性组分的低温脱汞催化剂尤为引人关注。但该种催化剂的制备方法仅限于溶胶凝胶法(Journal of Environmental Sciences,2017,53:141-150.Fuel ProcessingTechnology,2017,166:282-290.Chemical Engineering Journal,2018,348:618-629.)和前驱体浸渍法(Fuel Processing Technology,2018,176:124-130.Journal ofIndustrial and Engineering Chemistry,2015,24:315-321.)，溶胶凝胶法需要消耗大量有机溶剂且制备的催化剂为粉末，而前驱体浸渍法在干燥过程中，前驱体(主要为硝酸锰和醋酸锰的水溶液)易随水分蒸发而在催化剂表面富集，即产生“盐析”“泛霜”现象，导致活性组分在催化剂中分散不均匀，影响催化剂的使用性能。因此，上述方法均不适合制备工业上常用的蜂窝状SCR催化剂单体，极大限制了锰类脱汞催化剂在工程上的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种蜂窝状锰类脱汞催化剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：

一种蜂窝状锰类脱汞催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)水合锰溶胶的制备；

将氢氧化钠溶液逐滴加入氯化锰溶液中，至pH为8时将所得沉淀物离心、洗涤，然后将所得沉淀分散于水中，得到分散液，并加入十二烷基磺酸钠，同时加水调节pH值后进行溶胶1～3小时，得到水合锰溶胶；

(2)载体的浸渍与凝胶；

采用等体积浸渍法，将新鲜的蜂窝状SCR脱硝催化剂作为载体，加入到水合锰溶胶中，在30～40kHZ超声波作用下浸渍24～36小时，向浸渍后的载体中喷洒凝胶剂，在40～50℃放置1～2小时，得到凝胶后的载体；

(3)凝胶后载体的干燥与煅烧；

将凝胶后的载体干燥后煅烧，得到蜂窝状锰类脱汞催化剂。

本发明进一步的改进在于，氢氧化钠溶液的浓度为0.1～0.2mol/L。

本发明进一步的改进在于，氯化锰溶液的浓度为0.2～0.8mol/L。