一种锰基脱硝催化剂及其生产工艺

文档序号:1664150 发布日期:2019-12-31 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种锰基脱硝催化剂及其生产工艺 (Manganese-based denitration catalyst and production process thereof ) 是由 金猛 王阔 詹晓丹 李浙飞 沈刚峰 陈天德 陈洪锋 于 2019-09-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种锰基脱硝催化剂及其生产工艺,该锰基脱硝催化剂包括活性助剂;催化剂活性组分前驱体;催化剂载体;去离子水;所述活性助剂为锰的氧化物,催化剂活性组分前驱体为质量浓度为50%的硝酸锰溶液;且活性助剂和催化剂活性组分前驱体中的锰元素负载量为3.2-12.6%;活性助剂为掺杂元素氧化物,所述掺杂元素包括铈、钴、铁中的一种;催化剂载体为二氧化钛。本发明中的锰基脱硝催化剂具有完整的外形以及优异的低温脱硝作用,且该锰基脱硝催化剂的生产工艺,使制备获得的锰基脱硝催化剂不易碎化且专门针对低温烟气(120-200℃)具有优异的脱硝效果。(The invention discloses a manganese-based denitration catalyst and a production process thereof, wherein the manganese-based denitration catalyst comprises an active auxiliary agent; a catalyst active component precursor; a catalyst support; deionized water; the active auxiliary agent is manganese oxide, and the precursor of the active component of the catalyst is a manganese nitrate solution with the mass concentration of 50%; the manganese element loading amount in the active auxiliary agent and the active component precursor of the catalyst is 3.2-12.6%; the active assistant is a doping element oxide, and the doping element comprises one of cerium, cobalt and iron; the catalyst support is titanium dioxide. The manganese-based denitration catalyst has a complete appearance and an excellent low-temperature denitration effect, and the manganese-based denitration catalyst prepared by the production process is not easy to break and has an excellent denitration effect specially for low-temperature flue gas (120 ℃ C.) (200 ℃ C.).)

一种锰基脱硝催化剂及其生产工艺

技术领域

本发明涉及SCR脱硝催化剂技术领域,更具体地说,它涉及一种锰基脱硝催化剂及其生产工艺。

背景技术

SCR技术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术,其核心在于脱硝催化剂。现有的商用脱硝催化剂以钒基为主,其使用的温度较高,在200-420℃的范围内才能发挥较好的脱硝作用。一旦当温度低于200℃,该种脱硝催化剂脱硝效果较差,难以实现较好的脱硝效果。随着SCR技术应用范围的逐渐增大,越来越多的行业烟气温度会低于200℃,对于较低温度(低于200℃)的烟气,需要用能够在低温下实现较好脱硝作用的催化剂来实现。因此,在低温下(120-200℃)具有优异脱硝性能的锰基脱硝催化剂已成为人们研究的热门。

然而,虽然目前已有较多锰基脱硝催化剂的配方,但由于在锰基脱硝催化剂制造过程中(主要为挤出成型和煅烧工序),尤其是煅烧工序中,无法使获得的锰基脱硝催化剂保持质量稳定,并容易导致锰基脱硝催化剂出现碎化等现象,限制了锰基脱硝催化剂的生产和在实际应用中的推广。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种锰基脱硝催化剂,其具有完整的外形以及优异的低温脱硝作用的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种锰基脱硝催化剂的生产工艺,使制备获得的锰基脱硝催化剂不易碎化且专门针对低温烟气具有优异的脱硝效果的优点。

为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:

一种锰基脱硝催化剂,包括如下组分:

活性助剂;

催化剂活性组分前驱体;

催化剂载体;

去离子水;

所述活性助剂为锰的氧化物,催化剂活性组分前驱体为质量浓度为50%的硝酸锰溶液;

且活性助剂和催化剂活性组分前驱体中的锰元素负载量为3.2-12.6%;

活性助剂为掺杂元素氧化物,所述掺杂元素包括铈、钴、铁中的一种;

催化剂载体为二氧化钛。

通过采用上述技术方案,本申请中采用活性助剂、催化剂活性组分前驱体、催化剂载体、去离子水一起配合,二氧化钛具有较好的粘附力,可对催化剂载体提供较好的附着作用,并且使锰元素负载量为3.2-12.6%,使获得的锰基脱硝催化剂可适用于低于200℃的温度下进行脱硝处理。

进一步优选为:所述二氧化钛为锐钛型二氧化钛。

通过采用上述技术方案,锐钛型二氧化钛无毒无味、熔点高,具有优异的化学稳定性、耐光性、耐热性、附着能力,且比金红型二氧化钛软,因此,使用锐钛型二氧化钛可为催化剂提供更好的附着作用。

为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:

一种锰基脱硝催化剂的生产工艺,包括如下步骤:

步骤一:将部分催化剂活性组分前驱体、去离子水混合,稀释并获得活性水溶液;

步骤二:将催化剂载体与剩余的催化剂活性组分前驱体在60-70℃的温度下充分混合,获得第一混合物;

步骤三:将活性助剂与步骤二中获得的第一混合物进行充分混合,形成第二混合物;

步骤四:将步骤一中获得的活性水溶液与步骤三中获得的第二混合物进行充分混合,获得第三混合物;

步骤五,将步骤四中获得的第三混合物进行捏合、过滤、模具成型和干燥,获得初成品;再经过煅烧处理、降温处理,降温处理至250℃,获得锰基脱硝催化剂;

所述步骤五中,煅烧处理包括煅烧阶段和保温阶段,所述煅烧阶段包括第一煅烧阶段、第二煅烧阶段、第三煅烧阶段,所述第一煅烧阶段、第二煅烧阶段、第三煅烧阶段的煅烧温度逐渐升高;所述煅烧处理和降温处理的时长一共为30-60h;

所述煅烧处理时,处理速度为0.7-1.6m/h。

通过采用上述技术方案,煅烧处理包括煅烧阶段和保温阶段,所采用的处理速度较为适中,为0.7-1.6m/h,有助于使每个煅烧阶段和保温阶段中的反应充分进行,并且不易影响煅烧处理过程中获得的产物的机械强度,使其保持良好的完整性,不易出现碎化的现象。

在保温阶段后,紧接着是降温处理,该降温处理的前面阶段,温度仍然较高,此时可使残留的硝酸锰被充分分解,并且进一步提高煅烧阶段获得的产物的机械强度。且降温处理的时间和降温的速度保持较好的平衡,不易导致产物的机械强度受到相反的影响而造型产物出现碎化的情况。且体系中的硝酸锰也正好完全被分解,没有残留,使获得的锰基脱硝催化剂在低温下具有优异的脱硝性能。

进一步优选为:第一煅烧阶段的温度为25-150℃,时间为4-6h;所述第二煅烧阶段的温度为150-250℃,时间为3-5h;所述第二煅烧阶段的温度为250-450℃,时间为4-6h。

通过采用上述技术方案,相比较第二煅烧阶段和第三煅烧阶段,第一煅烧阶段所采用的温度较低,主要用于去除硝酸锰结晶水并初步分解硝酸锰,且第一煅烧阶段所采用的时间较久,有助于充分去除硝酸锰结晶水,并且也能较好地分解硝酸锰。第二煅烧阶段的温度进一步提高,是为了去除所添加的组分中的有机物,并且进一步分解硝酸锰。第三煅烧阶段则是将硝酸锰完全分解并使经过第三煅烧阶段煅烧获得的产物具有一定的机械强度。且第一煅烧阶段、第二煅烧阶段和第三煅烧阶段所采用的时间具有较大的考究,根据本申请人的多年研究才获得上述数据范围,可使每段煅烧阶段所要起到的作用达到较大的发挥。

进一步优选为:所述第一煅烧阶段的升温速度为2.08-4.17℃/min;所述第二煅烧阶段的升温速度为1.67-3.33℃/min;所述第三煅烧阶段的升温速度为3.33-6.67℃/min。

通过采用上述技术方案,第一煅烧阶段的升温速度较快,有助于缩短升温高该阶段的最高温度所需要的时间,进而使在最高温度条件下进行煅烧的时间较长,有助于充分去除硝酸锰中的结晶水,并且对硝酸锰进行初步分解。而第二煅烧阶段的升温速度趋于较为平缓,在该过程中,有利于进一步提高对硝酸锰的进一步分解,使初成品的内部结构逐渐变得紧致,不易出现碎化的现象。如果第二煅烧阶段的升温速度过快,容易导致初成品的内部结构无法实现较好的连接而发生碎化。第三煅烧阶段的升温速度提高,从而在该段煅烧的初成品内部的结构进一步变得紧致,整体性得到进一步提升。

进一步优选为:所述步骤五中,保温阶段包括第一保温阶段、第二保温阶段、第三保温阶段;所述第一保温阶段位于第一煅烧阶段和第二煅烧阶段之间,所述第二保温阶段位于第二煅烧阶段和第三煅烧阶段之间,所述第三保温阶段位于第三煅烧阶段之后;所述第一保温阶段、第二保温阶段、第三保温阶段的保温时间分别为4-6h。

通过采用上述技术方案,与第一煅烧阶段、第二煅烧阶段和第三煅烧阶段配合的分别为第一保温阶段、第二保温阶段、第三保温阶段,且三个保温阶段分别延续第一煅烧阶段、第二煅烧阶段和第三煅烧阶段的最高温度,保温时间比煅烧阶段的时间更长,因此,更有利于使三个煅烧阶段的对应起到的作用发挥更加充分。

进一步优选为:所述降温处理的降温速度为18-24℃/h。

通过采用上述技术方案,降温速度较为缓慢,在降温处理的过程中,也能继续通过较高温度对经过煅烧阶段和保温阶段的初成品进行进一步高温处理,使获得的锰基脱硝催化剂中的组分之间的紧致程度进一步提高。

进一步优选为:所述步骤五中,干燥的过程中,温度为40-65℃,时间为12-16h。

通过采用上述技术方案,干燥过程中,将游离水较为充分地去除,有利于进行后续操作。

进一步优选为:所述煅烧处理的过程中,初成品置于垫层上进行煅烧,所述垫层为陶瓷纤维层。

通过采用上述技术方案,在煅烧处理、降温处理过程中,初成品均放置于垫层上进行不同温度阶段的处理。陶瓷纤维层具有优异的耐高温性能,不易与催化剂中的成分发生反应。且其具有较好的保温效果,从而有助于使煅烧阶段和保温阶段能够持续对应阶段的温度的时间得到延长,进一步提高获得的锰基脱硝催化剂的整体性能。

进一步优选为:所述垫层包括第一垫层和第二垫层,所述第一垫层和第二垫层上均开设有通道,所述通道包括第一孔和第二孔,所述第二孔的最大宽度大于第一孔的最大宽度,所述第一垫层上的第二孔与第二垫层上的第二孔连通,所述垫层具有45-55%的孔隙率。

通过采用上述技术方案,将垫层拆分为上垫层和下垫层,并且将上垫层和下垫层进行叠加,且第一垫层上的第二孔与第二垫层上的第二孔连通,两层叠加后,形成两端的孔径小、中间端的孔径大的通道,在一定程度上增大了通道内部的表面积,提高了孔隙对高温空气的容纳效果,同时也提高了垫层的保温能力。在煅烧处理过程中,通过垫层的传热效果对与其接触的初成品进行导热;保温层实现保温作用,使温度不易上升过快,从而不易使第一孔中的温度局部过高,从而对初成品实现每个阶段较为缓和的煅烧效果。

垫层中含有一定的孔隙率,较高温度的空气通过垫层中的第一孔、第二孔所形成的通道,不容易使高温空气过分接触初成品,使高温空气与初成品之间的接触更加均匀、细密,从而使初成品的煅烧效果更加明显。与此同时,还能使初成品中的使结晶水被充分去除,使其中的硝酸锰、有机物被充分分解,还能使初成品中的组分之间连接得更为紧密,也在一定程度上提升了获得的锰基脱硝催化剂的机械强度。

进一步优选为:所述垫层与初成品接触的表面设置有保温层,所述保温层在表面的覆盖率为55-65%。

通过采用上述技术方案,保温层在垫层与初成品接触的表面的覆概率为55-65%,其中所出现的孔隙与垫层内的通道或形成完全连通,或形成部分连通,或不连通,在一定程度上,有利于使垫层保温的热量逐渐通过保温层传递给初成品,与此同时,保温层上的热量也逐渐传递给初成品。从整体上看,保温层的设置,在当初成品在煅烧阶段时,有利于提高对其煅烧的均匀性;在保温阶段,则有利于进一步对初成品中的有机物、结晶水进行去除,并且对硝酸锰进行进一步分解。在降温处理过程中,由于保温层的保温效果,不易使垫层的温度降低过快,但能保持在所需的降温速度上。

综上所述,本发明具有以下有益效果:

第一、本申请中,依次采用第一煅烧阶段、第一保温阶段、第二煅烧阶段、第二保温阶段、第三煅烧阶段、第三保温阶段的煅烧处理,所采用的处理速度较为适中,为0.7-1.6m/h,有助于使每个煅烧阶段和保温阶段中的反应充分进行,并且不易影响煅烧处理过程中获得的产物的机械强度,使其保持良好的完整性,不易出现碎化的现象。

第二、在煅烧阶段中,第一煅烧阶段的升温速度较快,有助于缩短升温高该阶段的最高温度所需要的时间,进而使在最高温度条件下进行煅烧的时间较长,有助于充分去除硝酸锰中的结晶水,并且对硝酸锰进行初步分解;第二煅烧阶段的升温速度趋于较为平缓,在该过程中,有利于进一步提高对硝酸锰的进一步分解,使初成品的内部结构逐渐变得紧致,不易出现碎化的现象;第三煅烧阶段的升温速度提高,从而在该段煅烧的初成品内部的结构进一步变得紧致,整体性得到进一步提升。

第三、较为缓和的降温速度不易对经过煅烧处理的初成品的机械强度造成不好的影响,还能使进一步促进其中残留的有机物和硝酸锰的去除。煅烧处理、降温处理的整体时间在一定程度上缩短并具有较好的控制效果,能充分提高获得的锰基脱硝催化剂的质量和机械强度,还能有效的节约能耗,利于可持续发展。

第四、煅烧处理、降温处理的过程中,将初成品置于垫层上,有助于使初成品的煅烧效果更为充分。

第五、进一步地,将垫层拆分为上垫层和下垫层,并且将上垫层和下垫层进行叠加,且第一垫层上的第二孔与第二垫层上的第二孔连通,两层叠加后,形成两端的孔径小、中间端的孔径大的通道,在一定程度上增大了通道内部的表面积,提高了孔隙对高温空气的容纳效果,同时也提高了垫层的保温能力。在煅烧处理过程中,通过垫层的传热效果对与其接触的初成品进行导热;保温层实现保温作用,使温度不易上升过快,从而不易使第一孔中的温度局部过高,从而对初成品实现每个阶段较为缓和的煅烧效果。

附图说明

图1是本发明中所采用的垫层的结构示意图。

图中,1、垫层;11、第一垫层;12、第二垫层;2、第一孔;3、第二孔。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1:一种锰基脱硝催化剂,通过如下步骤制备获得:

步骤一:将50kg催化剂活性组分前驱体(质量浓度为50%硝酸锰溶液)、50kg去离子水混合,稀释并获得活性水溶液;

步骤二:将550kg锐钛型二氧化钛与226kg50%催化剂活性组分前驱体(质量浓度为50%硝酸锰溶液)在70℃的温度下充分混合,获得第一混合物;

步骤三:将50kg活性助剂(水合硝酸铈)与步骤二中获得的第一混合物进行充分混合,形成第二混合物;

步骤四:将步骤一中获得的活性水溶液与步骤三中获得的第二混合物进行充分混合,获得第三混合物;

步骤五,将步骤四中获得的第三混合物进行捏合、过滤、模具成型和干燥,干燥的温度为40℃,时间为16h,获得初成品;再将初成品经过窑炉的煅烧阶段和保温阶段、降温处理,获得锰基脱硝催化剂。

煅烧阶段由煅烧阶段和保温阶段组成,在煅烧阶段和保温阶段中,将60根干燥后的、规格为(150×150×600)mm初成品均匀并排放在由湖北大清捷能环保窑炉有限公司生产的网带窑中,每排6根,共分成10排,同一排初成品之间的间隙为40mm,相邻两排初成品之间的间隙为90mm,处理速度为0.7m/h。

其中,煅烧阶段包括第一煅烧阶段、第二煅烧阶段、第三煅烧阶段。保温阶段包括位于第一煅烧阶段和第二煅烧阶段之间的第一保温阶段、位于第二煅烧阶段和第三煅烧阶段之间的第二保温阶段、位于第三煅烧阶段的第三保温阶段。且煅烧阶段、保温阶段中各段对应的温度和时间如表1所示。

实施例2-4:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,煅烧阶段、保温阶段、降温处理中各段对应的温度和时间如表1所示。实施例2的初成品的规格为(150×150×800)mm,实施例3的初成品的规格为(150×150×1000)mm,实施例4的初成品的规格为(150×150×800)mm。

表1实施例1-4中煅烧阶段、保温阶段中各段对应的温度和时间

实施例5-8:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,第一煅烧阶段从25℃开始升温并以为2.08-4.17℃/min的速度升温至150℃,共煅烧4-6h,在150℃的温度下保温4-6h。第二煅烧阶段以1.67-3.33℃/min的升温速度升温至250℃,共煅烧3-5h,并在250℃的温度下保温4-6h。第三煅烧阶段以3.33-6.67℃/min的升温速度升温至450℃,共煅烧4-6h,并在450℃的温度下保温4-6h。实施例5-8中第一煅烧阶段、第二煅烧阶段、第三煅烧阶段、保温阶段、降温处理情况详见表2。

表2实施例5-8中第一煅烧阶段、第二煅烧阶段、第三煅烧阶段、保温阶段、降温处理情况

实施例9:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,步骤五中,将初成品置于垫层1上进行煅烧处理,该垫层1为陶瓷纤维绳交织获得的陶瓷纤维层,且垫层1具有45%的孔隙率。

实施例10:一种锰基脱硝催化剂,与实施例9的区别在于,步骤五中,垫层1具有55%的孔隙率。

实施例11:一种锰基脱硝催化剂,与实施例9的区别在于,如图1所示,垫层1包括第一垫层11和第二垫层12,第一垫层11和第二垫层12上均开设有通道,该通道由相互连通的第一孔2和第二孔3组成,且第二孔3的孔径大于第一孔2的孔径,第一垫层11上的第二孔3与第二垫层12上的第二孔3连通,形成通孔并且使通孔贯穿整个垫层1。

实施例12:一种锰基脱硝催化剂,与实施例11的区别在于,第一垫层11与初成品接触,且在第一垫层11与初成品接触的表面点涂有由ZS-1耐高温隔热保温涂料形成的保温层,该保温层的厚度为1mm,且保温层在第一垫层11上的孔隙率为65%。

实施例13:一种锰基脱硝催化剂,与实施例12的区别在于,第一垫层11上的保温层的厚度为2mm,且保温层在第一垫层11上的孔隙率为55%。

实施例14:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,步骤五中,干燥的温度为50℃,时间为13h。

实施例15:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,步骤五中,干燥的温度为65℃,时间为12h。

实施例16:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,步骤五中,在窑炉里的处理速度为1.1m/h。

实施例17:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,步骤五中,在窑炉里的处理速度为1.6m/h。

对比例1:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,在制备过程中,采用两段煅烧的方式,具体的参数如表3所示,一段煅烧阶段、二段煅烧阶段分别在对应的时间内匀速升温至对应的温度。

对比例2:一种锰基脱硝催化剂,与实施例1的区别在于,在制备过程中,采用两段煅烧、降温处理的方式,具体的参数如表3所示。一段煅烧阶段、二段煅烧阶段分别在对应的时间内匀速升温至对应的温度。一段煅烧阶段的温度上升速度为5℃/min,升温时间为31min,第一保温阶段,还有一段升温的过程,升温的速度为3℃/min。二段煅烧阶段的温度上升速度为6℃/min,升温时间为50min,在第二保温阶段,也有一段升温的过程,升温的速度为3℃/min。

表3对比例1-2中两段煅烧、降温处理的具体参数

对比例3:一种锰基脱硝催化剂,与对比例1的区别在于,一段煅烧阶段的温度上升速度为3℃/min,升温时间为51.7min,总的一段煅烧阶段时间为4h。二段煅烧阶段的温度上升速度为5℃/min,总的二段煅烧阶段时间为3h。

试验一:整体性试验试验样品和试验方法:选取实施例1-17、对比例1-3,对60根催化剂进行观察,记录并分析实施例1-17、对比例1-3的整体完整性,整体完整的为合格,计算并记录试验样品的合格率,对比并进行分析。

试验结果:实施例1-17、对比例1-3的合格率如表4所示。

表4实施例1-17、对比例1-3的合格率

由表4可知,实施例1-17的完整性较好,不易出现碎化的现象,而对比例1-3的完整性极差,未出现完整度的催化剂,均具有不同程度的碎化现象。

实施例1-4中,在第一煅烧阶段、第二煅烧阶段、第三煅烧阶段中,温度均为匀速上升至所达到的最高温度处,再在对应的保温阶段进行保温,在每个煅烧阶段,分别对结晶水进行了去除以及对硝酸锰进行了分解,从而使获得的催化剂较为纯净。实施例3的合格率高达98%,说明在一定时间上延长第一煅烧阶段、第二煅烧阶段、第三煅烧阶段所需的时间,以及第一保温阶段、第二保温阶段、第三保温阶段、降温处理所需的时间,在一定程度上有利于提高获得的催化剂的完整性,不易出现碎化。

相比较实施例5而言,上述几个保温阶段的时间均有所缩短,是导致合格率轻微下降的主要原因。相反地,实施例5-8中,在每个煅烧阶段中,先进行升温处理,直至升温至该煅烧阶段的最高温度时,保持该最高温度继续进行煅烧直至该段煅烧阶段的时间结束为止,后继续进行对应的保温阶段,从而使每个煅烧阶段跟与其对应的保温阶段对应,如:第一煅烧阶段与第一保温阶段配合,从而充分去除硝酸锰结晶水。第二煅烧阶段、第二保温阶段相互配合,从而有助于充分去除其中的有机物。且第一煅烧阶段、第一保温阶段,第二煅烧阶段、第二保温阶段,第三煅烧阶段、第三保温阶段的相互配合,均有助于促进对硝酸锰的充分分解。因此,实施例6-8中的合格率高于实施例1-4中的合格率,而实施例5虽然具有上述煅烧时间、保温时间上的更为充分的划分,但由于煅烧阶段、保温阶段所花费的时间较短,导致其合格率为96%,比实施例1的合格率略低。实施例8的合格率与实施例4的合格率相同,说明当煅烧阶段、保温阶段一共进行50h时,即使在降温处理时延长处理时间,即为降温速度更加缓慢时,依然难以进一步调高催化剂的整体性,即此时达到了整体性较为饱和的阶段。

因此,煅烧阶段、保温阶段所需要的时间经过长时间的试验总结获得,并且具有考究。

实施例9-10中,将初成品放置于陶瓷纤维层上,窑炉里的一部分热量通过垫层1中的孔隙传递给初成品,使热量分布地更为均匀,因此,实施例9-10中的合格率跟实施例1相比具有一定的提高。虽然提高的幅度不大,但以一个较高的数值作为基础,想要进一步提高数值是一件较难的事。

更进一步地,实施例11中,对第一垫层11、第二垫层12中的孔进行重新设计,使其达到更好的传热效果,在合格率方面也有微量的提高。

实施例12-13中,在跟初成品直接接触的第一垫层11的表面涂覆孔隙率为55-65%的涂层,该涂层具有较好的保温效果,使每个阶段的时间具有一定的延长,因此,合格率在实施例11的基础上又有所提高。

对比例1-3中,由于采用二段式煅烧方法,导致无法使其中的有机物充分去除以及难以使硝酸锰被充分分解,导致难以形成完整的催化剂,所以催化剂的合格率为0,因此,也无法进行轴向抗压强度和径向抗压强度的检测。

综上,煅烧阶段的温度和时长控制、保温阶段的温度和时长控制,均会对形成的催化剂的成型和整体性造成较大的影响。

试验二:不同温度下对NOx的转化率测试试验样品和试验方法:选取实施例1-17、对比例1-3,分别对具有相同NOx浓度的燃煤烟气进行脱硝处理,记录并分析试验样品对NOx的转化率。

试验结果:不同温度下实施例1-17、对比例1-3对NOX的转化率测试如表5示。

表5不同温度下实施例1-17、对比例1-3对NOx的转化率

由表5可知,实施例1-17中在130℃、150℃、170℃的温度条件下,随着温度的提高,对NOx的转化率也逐渐提高。且相对于对比例1-3而言,实施例1-17在低于200℃的不同温度下对NOx的转化率也相对更高。

比对对比例1和实施例1-17,对比例1在制备过程中,只采用两段煅烧的方式,且一段煅烧阶段、二段煅烧阶段分别在对应的时间内匀速升温至对应的温度,导致获得的催化剂中的组分之间的结合效果较差,最终容易降低获得的催化剂的催化效果。虽然对比例1对NOx存在一定的转化率,但相对于实施例1-17对NOx的转化率而言还是偏低。

比对对比例2和实施例1-17,对比例2在制备过程中,只采用两段煅烧、降温处理的方式,一段煅烧阶段、二段煅烧阶段分别在对应的时间内匀速升温至对应的温度,但一段煅烧阶段、第一保温阶段、第二煅烧阶段、第二保温阶段所涉及到的最高温度分别高于实施例1中的一段煅烧阶段、第一保温阶段、第二煅烧阶段、第二保温阶段所涉及到的最高温度,导致对比例2在最高温状态下的时间过长,但一段煅烧阶段、第一保温阶段、第二煅烧阶段、第二保温阶段所经历的时间较短,难以使原料中的有机物被充分地分解,且难以使硝酸锰被充分分解,导致了最终获得的催化剂对NOx的转化率较低。

比对对比例3和实施例1-17,对比例3在制备过程中,一段煅烧阶段的温度上升速度为3℃/min,升温时间为51.7min,总的一段煅烧阶段时间为4h。二段煅烧阶段的温度上升速度为5℃/min,总的二段煅烧阶段时间为3h。相对于实施例1-17中的煅烧时间而言,对比例3在一段煅烧阶段的升温时间较短,导致无法使其中的有机物充分去除以及难以使硝酸锰被充分分解,使形成的催化剂对NOx的转化率不够好。

此外,随着温度的不断上升,对比文件1-3所能达到的对NOx的转化率的提高也越来越小。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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