[发明专利]一种袋式脱除NOx催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种袋式脱除NOx催化剂及其制备方法，属于环保催化材料、大气污染治理技术和功能滤料技术领域。特别涉及一种脱除NOx催化剂附着在滤袋上制成同时具有除尘和脱除NOx功能催化剂的制备方法。

背景技术

氮氧化物（NOx）是大气主要污染物之一，它大量来源于燃煤电厂、水泥、供热锅炉、化工、钢铁、垃圾焚烧等生产中的废气。是形成酸雨、光化学烟雾和温室效应的主要原因。选择性催化还原法（SCR）NOx脱除效率高（＞90％），技术成熟、无有害产物生成，已成为国内外治理NOx的主要方法（占96％）。但目前对污染物的控制一般采用单独脱除的方法，造成工厂尾部烟气净化系统的复杂、占地面积大和治理成本的提高。

在烟气除尘领域，袋式除尘器已成为烟气除尘的首选，而滤袋具有工艺流程简单，生产速度快，成本低，品种多等优点，近年来在全世界范围产量快速增长。虽然滤袋有很好的性能，但对于NOx只具有很低的吸附脱除作用。因此，研发具有自主创新的同时除尘除NOx多功能催化剂具有十分重要的意义。

目前国内关于袋式脱除NOx催化剂的专利很少，现有的专利中(CN 102120116A) 以MnOx/TiO₂复合氧化物为活性组分，滤袋为PPS+P84复合针刺毡，(CN 102145241A)专利以锰、铈、镧、钕、镨、铁、铜、钴或镍中的一种氧化物为活性组分，滤袋为聚苯硫醚滤料。

鉴于国内袋式脱除NOx催化剂的开发经验，开发一种以多种除尘滤料为载体，以锰铈钨复合氧化物为活性组分，以Co、Cu、Fe、Ni、La、Ti、Al、Si的氧化物或C中一种或多种为助剂，同时具有除尘和脱除NOx功能的新型袋式高效催化剂。该催化剂制备工艺简单，负载量可控，滤料除尘性能不受影响，适用于多种除尘滤料，拓宽了使用范围，克服了将聚苯硫醚针刺毡硝酸酸化和高温煅烧而降低使用寿命的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种袋式脱除NOx催化剂及其制备方法，采用脱除NOx催化剂与除尘滤袋相结合的方法，提升脱除NOx催化剂的功能，使之兼具除尘和脱除NOx的功能，简化了工厂尾部烟气净化系统，节约成本。

本发明是采取以下方案实现的：一种袋式脱除NOx催化剂，其特征在于所述袋式脱除NOx催化剂是以滤袋为载体，以锰铈钨复合氧化物为活性组分，以Co、Cu、Fe、Ni、La、Ti、Al、Si的氧化物或C中一种或多种为助剂。以载体的质量为基准，活性组分质量百分含量为5~50%，助剂质量百分含量为0~50%。

所述的锰铈钨复合氧化物活性组分是以氧化锰、氧化铈、氧化钨摩尔比1~5:1~4:0~2进行调配。

所述的滤袋采用除尘滤袋。

所述的除尘滤袋采用PE滤袋、玻纤滤袋、氟美斯滤袋、P84滤袋或丙纶滤袋。

一种袋式脱除NOx催化剂的制备方法包括如下步骤：

1）催化剂粉末的制备：首先配制不同摩尔比的Mn盐、Ce盐和W盐的水溶液，所述的Mn盐、Ce盐为硫酸盐、醋酸盐、硝酸盐或磷酸盐，所述的W盐为钨酸铵或偏钨酸铵，其中配制的Mn盐、Ce盐和W盐摩尔比为1~5:1~4:0~2，其次，称取Co、Cu、Fe、Ni、La、Ti、Al、Si的氧化物或C中一种或多种为助剂加入活性组分溶液中，用搅拌器搅拌1~2h，再经60℃~120℃鼓风干燥箱中干燥8~24h，再放入350℃~800℃马弗炉中焙烧8~24h，研磨后120目~200目过筛制得催化剂粉末，其中以载体的质量为基准，活性组分质量百分含量为5~50%，助剂质量百分含量为0~50%；

2）催化剂悬浮溶液的制备：根据载体质量，称取步骤(1)中制备的粉末于容器中，加入溶剂，配成质量百分浓度3%~5%的溶液，将该溶液放入超声仪进行30min~60min的超声分散后制得催化剂悬浮溶液；

所述的溶液为悬浮液。

3）催化剂粉末的负载：将滤袋平铺于抽滤漏斗上，将步骤(2)所制备的悬浮液均匀倒于该滤袋上，同时开启抽滤真空泵进行10~30min的抽滤，再将此滤袋于60℃~120℃鼓风干燥箱干燥8~24h，即制得袋式脱除NOx催化剂。

步骤1）中所述的Co、Cu、Fe、Ni、La、Ti、Al、Si的氧化物均为粉末，所述的C为活性炭粉末、活性炭颗粒或活性炭纤维。

步骤2）中所述溶剂选用甲醇、去离子水、乙醇、丙酮、30%柠檬酸溶液中的一种。

本发明的有益效果：