[发明专利]一种Mn原子掺杂WO3

说明书

本发明公开了一种Mn原子掺杂WOsubgt;3/subgt;的SCR催化剂及其制备方法,本发明属于SCR催化剂技术领域。所述制备方法包括以下步骤：将可溶性二价锰盐和六价钨盐溶于乙二醇溶剂中，得到混合溶液；将阴离子聚丙烯酰胺加入混合溶液中，得到凝胶状物质；将所述凝胶状物质在反应釜中进行热反应，得到生成物；将所述生成物进行抽滤、洗涤并干燥，得到前驱体；将所述前驱体进行煅烧，得到SCR催化剂。所述SCR催化剂形貌为三维毛球状纳米结构，比表面积为160～200msupgt;2/supgt;/g。本发明开发一种高效、抗中毒性能优异和长寿命的SCR催化剂，以满足无电网覆盖区域的油气田用发电机的尾气脱硝要求。

技术领域

本发明属于SCR催化剂技术领域，具体涉及一种Mn原子掺杂WO₃的SCR催化剂及其制备方法。

背景技术

选择性催化还原技术(SCR)是脱硝的主要技术，而SCR技术的关键是SCR催化剂。SCR催化剂需具备很高的脱硝效率、抗中毒性能和使用寿命。然而，SCR催化剂的性能在不同的温度窗口范围内表现的各不相同，例如V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂的活性温度窗口在300～400℃，所以针对不同的工况需要开发相应的SCR催化剂。在许多油气田开采区块，有很多电网无法覆盖的地方，燃油和燃气发电设备是必不可少的生产辅助设备。该类发电机的排气温度较低，在260～350℃的范围内，而且发电机长期运行。为了控制此类发电设备的NO_X排放量，需要一种SCR催化剂不仅具备高效的脱硝效率、抗中毒性能，还需具备很长的寿命。现在商用的V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂的活性温度窗口较高，且抗H₂O、SO₂性能较差，无法满足油气田现场发电设备的脱硝要求。因此，开发高效、抗中毒性能优异和长寿命的SCR催化剂，以满足无电网覆盖区域的油气田用发电设备的脱硝要求，对于实现油气田开采的零排放，具有重要的意义。

发明内容

本发明针对油气田开采过程中使用的发电设备的尾气NO_X处理，提供了一种Mn原子掺杂WO₃的SCR催化剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Mn原子掺杂WO₃的SCR催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将可溶性二价锰盐和六价钨盐溶于乙二醇溶剂中，得到混合溶液；

将阴离子聚丙烯酰胺加入混合溶液中，得到凝胶状物质；

将所述凝胶状物质在反应釜中进行热反应，得到生成物；

将所述生成物进行抽滤、洗涤并干燥，得到前驱体；

将所述前驱体进行煅烧，得到SCR催化剂。

优选地，所述将可溶性二价锰盐和六价钨盐溶于乙二醇溶剂中，控制Mn与W的摩尔比为1/4～1/8。

优选地，所述将六价钨盐溶于乙二醇中，其中，六价钨盐溶浓度为0.03～0.06mol/L。

优选地，所述将二价锰盐溶于乙二醇中，其中，二价锰盐溶浓度为0.004～0.02mol/L。

优选地，所述聚丙烯酰胺为阴离子型，分子量为20000～80000，质量浓度为0.3％～1％。

优选地，所述凝胶状物质在反应釜中进行热反应的条件是在加热速率为1～5℃/min，反应温度为140～200℃，反应时间为12～24h，其中，所述反应釜的材质是聚四氟乙烯。