[发明专利]粉煤灰基脱硝催化剂及其制备方法和脱硝的方法

权利要求书

1.一种制备粉煤灰基脱硝催化剂的方法，该方法包括：

(1)将粉煤灰和酸液进行混合溶解，并进行过滤得到除铁液和除铁粉煤灰；所述酸液的浓度为1～3mol/L，所述粉煤灰与所述酸液的质量比为100：(60～80)，所述酸液为盐酸或硫酸；

(2)将所述除铁粉煤灰和碱液进行碱溶反应，并进行过滤得到脱硅液；所述除铁粉煤灰：碱：水的质量比为100：(40～70)：(100～200)；所述碱液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液；

碱溶反应温度为80～100℃，碱溶反应时间为4～6h；

所述除铁粉煤灰中，含有40～45g/L的SiO₂，45～55g/L的Al₂O₃；

(3)将所述脱硅液与聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物进行混合配制，并进行pH调节为酸性得到合成母液；所述pH调节使所述合成母液的pH＝3～5；

相对于所述合成母液中的100重量份SiO₂，聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物的加入量为95～120重量份；

所述脱硅液含有45～55g/L的SiO₂，6～10g/L的Al₂O₃，3～4mg/L的Fe₂O₃；

(4)将所述合成母液放入高压釜内，在加热、加压条件下进行水热晶化反应，得到SBA-15介孔分子筛；水热晶化反应温度为100～120℃，水热晶化反应压力为2～6MPa，水热晶化时间为48～72h；

(5)用硝酸镍溶液和所述除铁液浸渍所述SBA-15介孔分子筛，并经乙醇旋转蒸发得到脱硝催化剂；所述除铁液以Fe计的浓度为1～2mol/L，相对于100g的所述SBA-15介孔分子筛，所述除铁液的用量为100～400ml；所述硝酸镍溶液的浓度为0.01～0.03mol/L，相对于100g的所述SBA-15介孔分子筛，所述硝酸镍溶液的用量为2000～10000ml；

其中，所述脱硝催化剂含有微孔和介孔，微孔体积占所述脱硝催化剂的总孔体积的10～20体积％。

2.权利要求1所述的方法制备的粉煤灰基脱硝催化剂，其特征在于，以该脱硝催化剂的总重为基准，该脱硝催化剂含有5～8重量％的Al₂O₃，70～90重量％的SiO₂，5～20重量％的Fe₂O₃，5～25重量％的氧化镍。

3.根据权利要求2所述的脱硝催化剂，其中，所述脱硝催化剂的介孔孔容为0.7～0.9cm³/g，所述脱硝催化剂的微孔孔容为0.2～0.4cm³/g。

4.根据权利要求2-3中任意一项所述的脱硝催化剂，其中，所述脱硝催化剂的比表面积为740～900m²/g；所述脱硝催化剂的孔径为6～10nm，所述脱硝催化剂的平均颗粒尺寸为12～21nm。

5.一种烟气脱硝的方法，包括将含有氮氧化物的工业废气与含有氨气、氧气和氮气的混合气在温度为200～300℃下，与权利要求2-4中任意一项所述的脱硝催化剂相接触进行脱硝反应；所述工业废气中，氮氧化物以NO计的体积浓度为100～1000ppm，所述混合物中氧气含量为3～5体积％，氨气与所述工业废气中以NO计的氮氧化物的摩尔比为(1～3)：1；所述工业废气与氨气气氛的总进料量的体积空速为3000～150000h^-1。