[发明专利]一种等离子体法制备SCO脱硝催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种等离子体法制备SCO脱硝催化剂的方法，该方法为：一、经筛网筛选褐煤颗粒，然后置于管式炉中焙烧，得到热解焦；二、通过等体积浸渍法将热解焦浸渍在硝酸锰溶液中，得到浸渍有硝酸锰的热解焦；三、通过等体积浸渍法将浸渍有硝酸锰的热解焦浸渍在硝酸钴溶液中，得到浸渍有硝酸锰和硝酸钴的热解焦；四、将浸渍有硝酸锰和硝酸钴的热解焦采用电炉炒干后置于等离子体反应釜中进行低温等离子焙烧处理，得到SCO脱硝催化剂；本发明通过对制备脱硝催化剂的现有制备方法进行改进，采用等离子法和改变背景气对催化剂进行热解焦表面改性，提高了催化剂表面孔隙结构所占的比率，提高了SCO脱硝催化剂的催化性能。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术领域，具体涉及一种等离子体法制备SCO脱硝催化剂的方法。

背景技术

目前应用于烟气脱硝的催化剂主要有贵金属催化剂、分子筛催化剂和金属氧化物催化剂等。贵金属催化剂在催化还原过程中对氨的氧化具有较高的活性，但在选择催化还原过程中还原剂消耗量大，运行成本高，且易发生硫中毒和氧抑制等。分子筛催化剂在中高温区域的活性高，且活性温度区间较宽，但水抑制、硫中毒及低温活性低等问题限制了其工业应用。金属氧化物催化剂主要包括单金属氧化物、负载的金属及金属氧化物和钙钛矿型复合氧化物。热解焦是煤炭燃烧后产生的固体残留物，由于热解焦不利于燃烧(因为高灰分、低挥发分、低热值等特点)，很难有好的后续利用价值，但是丰富的孔结构，和含有许多含氧官能团的表面能够具有吸附的作用，吸附NO等气态污染物，是良好的吸附剂和催化剂载体物质。

传统脱硝工艺为SCR和SNCR法，这两种方法脱硝效率均可达到90％以上，但反应温度均为550℃～800℃的高温，大大增加了工业成本。而当前的脱硝工艺SCO法即选择性催化氧化法，是指在120℃～300℃低温环境下，催化剂先利用烟气中的氧气将NO部分地氧化成NO₂，使其氧化度(NO₂/NO_X)达到50％～60％(此时吸收效率最高)，再用湿法脱硫的吸收剂吸收，实现湿法同时脱硫脱氮，并且利用氮氧化物和硫氧化物的自氧化还原作用生成硫酸铵等有价值的副产品。该脱硝工艺的催化反应温度要求低，故投资成本会大大降低低，运行费用少，配合着下游的湿法吸收工艺，处理效率可达99％以上，且能产生经济效益，并能够同时脱硫脱硝，减少净化流程和费用，将是最具价值的烟气净化技术。

现有制备脱硝催化剂的方法主要包括浸渍法和溶胶-凝胶法，这两种方法在制备的过程中都涉及到长时间高温焙烧，且焙烧后的催化剂易结团(如图1所示)，催化性能较差，而且与SCO法配合，也不能发挥SCO法脱硝的明显优势，因此，需要针对SCO法脱硝设计一种脱硝催化剂，能将SCO法脱硝的优势显著地发挥出来。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种等离子体法制备SCO脱硝催化剂的方法。该制备方法通过对制备脱硝催化剂的现有制备方法进行改进，采用等离子法和通过改变背景气对催化剂进行表面改性，提高了催化剂表面孔隙结构所占的比率，提高了SCO脱硝催化剂的催化性能，并且将热解焦变废为宝，作为脱硝催化剂的载体使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种等离子体法制备SCO脱硝催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、经筛网筛选出粒径为1mm～2mm的褐煤颗粒，然后置于管式炉中在温度为700℃～800℃的条件下焙烧2h～4h，得到热解焦；

步骤二、通过等体积浸渍法将步骤一中所述热解焦浸渍在硝酸锰溶液中，得到浸渍有硝酸锰的热解焦；所述硝酸锰溶液的质量百分比浓度为2.3％～20％；

步骤三、通过等体积浸渍法将步骤二中浸渍有硝酸锰的热解焦浸渍在硝酸钴溶液中，得到浸渍有硝酸锰和硝酸钴的热解焦；所述浸渍热解焦的硝酸钴溶液的质量百分比浓度为13.1％～27.72％；