一种烟气低温脱硝负载型钴锰氧化物催化剂及其制备方法

摘要

一种烟气低温脱硝负载型钴锰氧化物催化剂及其制备方法，属于烟气脱硝催化剂技术领域。本发明方法以钴盐和锰盐为原料，以无水碳酸钠或氨水为沉淀剂，先制备钴盐和锰盐的混合水溶液，再制备碳酸钠溶液和氨水溶液为沉淀剂，然后以高比表面积的纳米亲水TiO₂、Al₂O₃、HY分子筛或SiO₂为载体，经过沉积沉淀、老化、抽滤、洗涤、干燥、焙烧制得钴锰氧化物催化剂产品。本发明方法具有原料常规、制备方法简单、生产安全、成本低廉等优点，且制备的负载型钴锰氧化物催化剂，活性组分分散均匀，可在保持催化剂较高活性的同时，提高了催化剂的稳定性并降低成本。本发明方法制备的催化剂可广泛应用于低温脱除烟气中的NO_x，特别适用于燃煤电厂低温脱除烟气中的NO_x。

主权项

一种用于烟气低温脱硝负载型钴锰氧化物催化剂的制备方法，以钴盐和锰盐为原料，以无水碳酸钠或氨水为沉淀剂，先制备钴盐和锰盐的混合水溶液，再制备碳酸钠溶液和氨水溶液为沉淀剂，然后以高比表面积的纳米亲水TiO₂、Al₂O₃、HY分子筛或SiO₂为载体，经过沉积沉淀、老化、抽滤、洗涤、干燥、焙烧制得钴锰氧化物催化剂产品。所述方法的具体步骤如下：(1)制备钴盐和锰盐的混合水溶液以锰盐和钴盐为原料，按照去离子水的体积(L)∶锰盐中的锰离子(Mn²⁺)的摩尔数(mol)∶钴盐中钴离子(Co²⁺)的摩尔数(mol)之比为1∶0.3～0.7∶0.7～0.3的比例，将所述锰盐和钴盐加入到去离子水中，搅拌至溶解为止，就制备出钴盐和锰盐的混合溶液。所述的钴盐为六水硝酸钴或七水硫酸钴或四水乙酸钴。所述的锰盐为硝酸锰或一水硫酸锰或四水乙酸锰。(2)制备沉淀剂溶液第(1)步完成后，以无水碳酸钠或氨水为沉淀剂，按照去离子水的体积(L)：无水碳酸钠沉淀剂的质量(g)之比为1∶53～106的比例，将无水碳酸钠沉淀剂加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解为止，就制备出了碳酸钠沉淀剂溶液；或者按照去离子水体积(mL)：氨水的体积(mL)之比为1000∶270～730的比例，将氨水沉淀剂加入到去离子水中，搅拌至混合均匀，就制备出了氨水沉淀剂溶液。(3)制备载体悬浮液取一定量载体，加入一定量去离子水，搅拌至混合均匀，超声分散30min，制备出悬浮液。(4)制备负载型钴锰氧化物催化剂第(2)步完成以后，将恒温水浴锅温度设定在65～75℃、搅拌转速为650～750转/分钟，在恒温水浴锅中放置一个容器。将第(1)步制备出的钴盐和锰盐的混合水溶液和第(2)步制备出的沉淀剂溶液同时滴加到载体悬浮液中，在滴加过程中控制所述沉淀剂溶液的滴加速度以保持容器中溶液的pH为9～10，滴加完毕后停止搅拌。然后在60～70℃的恒温下保温30～60分钟，以保证溶液中的钴离子和锰离子全部反应生成沉淀。再取出容器自然冷却至室温，并在室温下静置老化10～20小时。分别收集上层清液和下层沉淀，对收集的下层沉淀(即静置老化后的沉淀)进行抽滤并用去离子水进行洗涤，直至洗涤液呈中性(即pH值为7～8)为止，分别收集洗涤液和滤饼。然后将洗涤后的滤饼放置于干燥箱中在105～115℃下干燥10～20小时，后放置于马弗炉中，在400～700℃下焙烧3～5小时，就制备出负载型锰钴氧化物催化剂。最后，合并收集的上层清液和洗涤液经处理达标后排放，以免污染环境。