[发明专利]一种玻璃纤维布负载锰基低温SCR脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废气处理和环保催化材料领域，具体涉及一种玻璃纤维布负载锰基低温 SCR脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)不仅能导致酸雨的形成，而且可与臭氧等反应，形成光化学烟雾。目前， 光化学烟雾已成为仅次于可吸入颗粒物和二氧化硫的重要大气污染物。值得注意的是，随着 NO_x排放量逐年增加，区域酸沉降趋势不断恶化，大气中二次颗粒物臭氧(O₃)和微细可吸 入颗粒物(PM2.5)居高难下，人体健康和生态环境受到了巨大威胁。氮氧化物的控制与治 理势在必行。

在众多脱硝技术中，选择性催化还原法(selectivecatalyticreduction,SCR)是一项比较有前 景的脱硝技术。此技术是指在催化剂和氧气存在条件下，利用还原剂(如NH₃、H₂、CO或 碳氢化合物等)有选择性的将NO_x催化还原成N₂和H₂O。SCR脱硝技术的核心就是SCR脱 硝催化剂。根据工业上温度的需要可以分为中高温SCR脱硝催化剂和低温SCR脱硝催化剂。 其中，适用温度范围在200℃以内的SCR低温脱硝催化剂因其具有良好的经济效益与社会效 益得到了广泛研究，目前对SCR低温脱硝催化剂活性组分应用和研究较多的是锰及其氧化物。

载体能使制成的催化剂具有合适的形状、尺寸和机械强度，以符合工业反应器的操作要 求；载体可使活性组分分散在载体表面上，获得较高的比表面积，提高单位质量活性组分的 催化效率。因此，SCR低温脱硝催化剂常常被负载于特定的载体之上，常见的载体有二氧化 钛、氧化铝、硅胶、氧化锆、氧化铈、活性炭及某些天然产物如浮石、硅藻土等。这些常用 的载体通常具有较大的比表面积和较好的热稳定性，从而能够促进催化反应的进行和防止催 化剂的烧结。此外，有些载体还有一些特殊的性能：CeO₂作为载体时具有很好的储氧功能， 从而促进了催化反应；分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性，并 有良好的热稳定性和水热稳定性，可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。

目前，锰基SCR低温脱硝催化剂的负载方法主要包括浸渍法、涂覆法、水热合成法等。 浸渍法因其具有操作步骤简单、制备周期短和安全节能等优点，是目前为止采取较多的一种 负载方式。但是由于其制备得到的样品中催化剂的负载不均匀，牢固度较差，很难在环境复 杂的实际的工业生产中得到运用，因此该种方法目前仅限于实验室制备使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻璃纤维布负载锰基低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，该方 法简单、易操作，可解决锰基低温SCR脱硝催化剂在负载中存在的负载不均匀、牢固度差等 问题，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种玻璃纤维布负载锰基低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)根据实际用途将玻璃纤维布剪成一定尺寸与形状，放入肥皂水中浸泡后进行洗涤、晾 干；然后置于盐酸溶液中进行腐蚀处理，得预处理后的玻璃纤维布，干燥并称重后，静置备 用；

2)将低温脱硝锰系催化剂负载用低温胶和锰基低温SCR脱硝催化剂搅拌混合均匀，静 置备用；

3)将步骤1)所得预处理后的玻璃纤维布平铺于不锈钢工作台上，利用喷涂机将步骤2) 中混合均匀的低温胶和锰基低温SCR脱硝催化剂均匀涂覆到步骤1)所得预处理后的玻璃纤 维布上，并置于烘箱内干燥；

4)将步骤3)所得材料置于马弗炉内进行热处理，冷却得负载锰基低温SCR脱硝催化剂 的玻璃纤维布；

5)将步骤4)所得负载锰基低温SCR脱硝催化剂的玻璃纤维布进行红外照射处理，即得 所述的玻璃纤维布负载锰基低温SCR脱硝催化剂。

上述方案中，步骤1)中所述肥皂水中浸泡时间为20～60min。

上述方案中，步骤1)中所述盐酸溶液浓度为1～3mol/L，腐蚀处理时间为20～60min。

上述方案中，步骤2)中所述低温脱硝锰系催化剂负载用低温胶的体积与锰基SCR低温 脱硝催化剂的质量之比为(2～10):1。

上述方案中，步骤3)中所述涂覆厚度为0.2～1.2mm。