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1、10申请公布号CN104148095A43申请公布日20141119CN104148095A21申请号201410444152022申请日20140902B01J27/128200601B01J27/132200601B01J27/135200601B01D53/86200601B01D53/56200601B01D53/6420060171申请人李灏呈地址100095北京市海淀区温泉镇太舟坞408号72发明人张旭代永强洪挺王朋74专利代理机构北京天奇智新知识产权代理有限公司11340代理人刘黎明54发明名称一种脱硝脱汞催化剂及其制备方法57摘要本发明提供一种脱硝脱汞催化剂及其制备方法。脱硝脱。
2、汞催化剂包括活性物质、载体、助剂、粘结剂和辅助成分；其中活性物质为K2TAF7和NIO，载体为TIO2或AL2O3，助剂为RXOY，粘结剂为环氧树脂，辅助成分为活性碳纤维，其中R为FE、ZR、CU、W、MO中的一种或几种。所述催化剂具有较高的汞吸附和氧化催化能力，良好的脱硝活性；稳定性好，机械加工性能优异，加工成型后具有较高的强度和耐磨性能；能够满足燃煤烟气脱硝除汞的要求。51INTCL权利要求书1页说明书6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页10申请公布号CN104148095ACN104148095A1/1页21一种脱硝脱汞催化剂，包括活性物质、载体、。
3、助剂、粘结剂和辅助成分；其中活性物质为氟钽酸钾和NIO，载体为TIO2或AL2O3，助剂为RXOY，粘结剂为环氧树脂，辅助成分为活性碳纤维，其中R为FE、ZR、CU、W、MO中的一种或几种。2根据权利要求1所述的一种脱硝脱汞催化剂，其特征在于，活性物质的含量为415WT，载体的含量为7890WT，助剂的含量为03WT，粘结剂的含量为011WT，活性碳纤维的含量为14WT。3根据权利要求1所述的一种脱硝脱汞催化剂，其特征在于，活性物质K2TAF7与NIO的质量比为121。4根据权利要求2所述的一种脱硝脱汞催化剂，其特征在于，活性物质的含量为915WT，载体的含量为8085WT，助剂的含量为12W。
4、T，粘结剂的含量为051WT，活性碳纤维的含量为23WT。5一种脱硝脱汞催化剂的制备方法，其制备根据权利要求1所述的脱硝脱汞催化剂，其包括以下步骤步骤一将K2TAF7溶解于4550的水中，充分溶解后，将其加入到7890WT的载体中，混匀得到混合物；步骤二将NIO溶解于1020G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；步骤三将03WT的RXOY加入到步骤二的体系中，混匀；步骤四将14WT的活性碳纤维制成粉末后，加入到步骤三所制备的混合体系中；步骤五在步骤四的体系中加入011WT的环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中，置于室温下陈化2448H得到陈化后的混合料；将。
5、陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀涂敷于空隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；置于马弗炉中，在500600热处理23H，即可得到K2TAF7NIORXOY/TIO2或K2TAF7NIORXOY/AL2O3一体化的脱硝脱汞催化剂。6根据权利要求5所述的一种脱硝脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，载体为TIO2或AL2O3，R为FE、ZR、CU、W、MO中的一种或几种。7根据权利要求5所述的一种脱硝脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，氟钽酸钾和NIO的总量为415WT，K2TAF7与NIO的质量比为121。权利要求书CN104148095A1/6页3一种脱硝脱汞催化剂及其制备方法技术领域0001。
6、本发明涉及一种催化剂，尤其涉及一种脱硝脱汞催化剂及其制备方法，属于大气污染控制领域。背景技术0002随着我国工业的发展，能源供需量越来越大，目前主要通过煤炭燃烧获取能源，而在这一过程中释放的烟气里大量地存在氮氧化物和汞。由于其对人体和动植物的长远性危害，因此引起世界范围内的高度重视。0003我国于2011年7月颁布的火电厂大气污染物排放标准GB132232011中设定了燃煤锅炉烟气中氮氧化物和汞的排放标准。2013年10月，包括中国在内的92个国家和地区签署了水俣公约，它将于2016年生效，因此我国今后将在氮氧化物和汞的脱除方面面临空前巨大的压力。目前国内大多数燃煤锅炉已安装静电除尘装置、烟气。
7、脱硫装置，如果再加装单独的脱硝和脱汞控制设备，整体运行将产生相互干扰，使技术难度大幅度增加，在经济上也具有不可行性。因此，研究开发出一种高活性的脱硝脱汞催化剂成为了科研工作者急需解决的重大难题之一。0004近几年，虽然出现了一些关于一体化脱硝脱汞的SCR催化剂配方，但由于成型技术及一体脱除活性等方面的限制，阻碍其大范围的应用。于2012年10月3日公布的中国专利申请公布号CN102698753A公布一种用于汞氧化的催化剂、其制备方法及其用途，于2013年5月8日公布的中国专利申请公布号CN103084165A公布一种用于氧化燃煤烟气中零价汞的脱汞催化剂及其制备方法，所述催化剂虽然对汞具有较好的。
8、氧化效果，但脱硝效果不佳；于2011年10月19日公布的中国专利申请公布号CN102218266A公布一种催化氧化煤燃烟气中单质汞的方法，其中所述催化剂虽然脱硝催化活性高，但对汞的氧化效果不尽人意，限制了其大范围的应用。因此，利用现有SCR基础设施，制备出高活性的脱硝脱汞SCR催化剂来降低烟气中NOX和HG的含量成为研究热点。发明内容0005鉴于背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种脱硝脱汞催化剂及其制备方法，其可同时进行燃煤烟气中氮氧化物脱除和对单质汞的吸附和氧化。0006鉴于背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种脱硝脱汞催化剂及其制备方法，其稳定性好，机械加工性能优异，加工成型。
9、后具有较高的强度和耐磨性能；能够满足燃煤烟气脱硝除汞的要求。0007为了实现本发明的目的，在本发明的第一个方面，本发明提供一种脱硝脱汞催化剂，其包括活性物质、载体、助剂、粘结剂和辅助成分；其中活性物质为K2TAF7和NIO，载体为TIO2或AL2O3，助剂为RXOY，粘结剂为环氧树脂，辅助成分为活性碳纤维，其中R为FE、ZR、CU、W、MO中的一种或几种。0008为了实现本发明的目的，在本发明的第二个方面，本发明提供一种脱硝脱汞催化说明书CN104148095A2/6页4剂的制备方法，其包括以下步骤步骤一将K2TAF7溶解于4550的水中，充分溶解后，将其加入到7890WT的载体中，混匀得到混。
10、合物；步骤二将NIO溶解于1020G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；步骤三将03WT的RXOY加入到步骤二的体系中，混匀；步骤四将14WT的活性碳纤维制成粉末后，加入到步骤三所制备的混合体系中；步骤五在步骤四的体系中加入011WT的环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中，置于室温下陈化2448H得到陈化后的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀涂敷于空隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；置于马弗炉中，在500600热处理23H，即可得到K2TAF7NIORXOY/TIO2或K2TAF7NIORXOY/AL2O3一体化的脱硝脱汞催化剂。0009。
11、通过以上技术方案，本发明的有益效果如下0010用K2TAF7和NIO共同作为活性物，在300400之间具有很高的脱硝活性和对单质气态HG的氧化性能较高；0011以过渡金属的氧化物作为助剂，可以有效的提升脱硝脱汞效率；0012将活性碳纤维作为辅助成分，不仅提升了催化剂在后续加工过程中的机械性能，而且也增加了催化剂中孔隙的数量，提升了催化剂表面的吸附性能；0013所制备的催化剂泥料均匀的涂敷在不锈钢金属筛网上，通过高温活化处理后形成板式的催化剂，具有耐磨性能好，不容易堵灰。具体实施方式0014下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅。
12、是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。0015下面说明根据本发明的脱硝脱汞催化剂及其制备方法以及实施例。0016首先说明根据本发明的第一方面的脱硝脱汞催化剂。0017根据本发明的第一方面的脱硝脱汞催化剂，包括活性物质、载体、助剂、粘结剂和辅助成分；其中活性物质为K2TAF7和NIO，载体为TIO2或AL2O3，助剂为RXOY，粘结剂为环氧树脂，辅助成分为活性碳纤维，其中R为FE、ZR、CU、W、MO中的一种或几种。0018在根据本发明的第一方面的脱硝脱汞催化剂中，活性物质的含量为415WT，载体的含量为7890WT，助剂的含量为03WT，粘结剂的含量为011WT，活性碳纤维的含量为14W。
13、T。0019在根据本发明的第一方面的脱硝脱汞催化剂中，其中活性物质的主要成份K2TAF7与NIO的质量比为121。0020在根据本发明的第一方面的脱硝脱汞催化剂中，优选地，0021活性物质的含量为915WT，载体的含量为8085WT，助剂的含量为12WT，粘结剂的含量为051WT，活性碳纤维的含量为23WT。0022根据本发明的第二方面的脱硝脱汞催化剂的制备方法，其用于制备本发明第一方面所述的脱硝脱汞催化剂，其包括以下步骤步骤一将K2TAF7溶解于4550的水中，充分溶解后，将其加入到7890WT的载体中，混匀得到混合物；步骤二将NIO溶解于1020G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的。
14、混合物中，混匀；步骤三将03WT的RXOY加入到步骤二的体系中，混匀；步骤四将14WT的活性碳纤维制成粉末后，加入说明书CN104148095A3/6页5到步骤三所制备的混合体系中；步骤五在步骤四的体系中加入011WT的环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中，置于室温下陈化2448H得到陈化后的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀涂敷于空隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；置于马弗炉中，在500600热处理23H，即可得到K2TAF7NIORXOY/TIO2或K2TAF7NIORXOY/AL2O3一体化的脱硝脱汞催化剂。0023在根据本发明的第一方面的脱硝脱汞催化剂。
15、的制备方法中，载体为TIO2或AL2O3，R为FE、ZR、CU、W、MO中的一种或几种。0024在根据本发明的第一方面的脱硝脱汞催化剂的制备方法中，氟钽酸钾和NIO的总量为415WT，K2TAF7与NIO的质量比为121。0025实施例10026步骤一将6GK2TAF7溶解于5020G的水中，充分溶解后，将其加入至88GTIO2载体中，混匀得到混合物；0027步骤二将4GNIO溶解于10G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；0028步骤三将1G粉碎后的活性碳纤维加入步骤二制备的混合体系中，混匀；0029步骤四将1G环氧树脂粘合剂加入步骤三的体系中，搅拌使其均匀的分散在整个。
16、体系中；置于室温下陈化24H得到陈化后的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀涂敷于空隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；将初级样品置于马弗炉中，在500热处理2H左右，即可得到催化剂K2TAF7NIO/TIO2。0030实施例20031步骤一将6GK2TAF7溶解在5020G的水中，充分溶解后将其加入到87GTIO2载体中，混匀得到混合物；0032步骤二将3GNIO溶解于10G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；0033步骤三将1GCUO粉末加入到步骤二的体系中，混匀；0034步骤四将2G粉碎后的活性碳纤维加入到步骤三所制备的体系中，混匀；0035步骤五在步。
17、骤四的体系中加入1G环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中；置于室温下陈化24H得到陈化的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀的涂敷于孔隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；将初级样品置于马弗炉中，在500下热处理2H，即可得到K2TAF7NIOCUO/TIO2一体化的脱硝脱汞催化剂。0036实施例30037步骤一将10GK2TAF7溶解在5020G的水中，充分溶解后将其加入到78GTIO2载体中，混匀得到混合物；0038步骤二将5GNIO溶解在15G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；0039步骤三将2GCUO粉末加入到步骤二的体系中，混匀；0。
18、040步骤四将4G粉碎后的活性碳纤维加入到步骤三所制备的体系中，混匀；0041步骤五在步骤四的体系中加入1G环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中；置于室温下陈化24H得到陈化的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，说明书CN104148095A4/6页6将其均匀的涂敷于孔隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；将初级样品置于马弗炉中，在500下热处理25H，即可得到K2TAF7NIOCUO/TIO2一体化的脱硝脱汞催化剂。0042实施例40043步骤一将6GK2TAF7溶解在4520G的水中，充分溶解后将其加入到86GTIO2载体中，混匀得到混合物；0044步骤二将3GNIO溶。
19、解在10G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；0045步骤三将3GCUO粉末加入到步骤二的体系中，混匀；0046步骤四将1G粉碎后的活性碳纤维加入到步骤三所制备的体系中，混匀；0047步骤五在步骤四的体系中加入1G环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中；置于室温下陈化36H得到陈化的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀的涂敷于孔隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；将初级样品置于马弗炉中，在500下热处理3H，即可得到K2TAF7NIOCUO/TIO2一体化的脱硝脱汞催化剂。0048实施例50049步骤一将6GK2TAF7溶解在5020G的水中，。
20、充分溶解后将其加入到86GTIO2载体中，混匀得到混合物；0050步骤二将3GNIO溶解在10G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；0051步骤三将272G钼酸铵相当于2GMOO3溶解在20G水中，然后加入到步骤二的体系中，混匀；0052步骤四将29G粉碎后的活性碳纤维加入到步骤三所制备的体系中，混匀；0053步骤五在步骤四的体系中加入01G环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中；置于室温下陈化48H得到陈化的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀的涂敷于孔隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；将初级样品置于马弗炉中，在550下热处理2H，即可得到。
21、K2TAF7NIOMOO3/TIO2一体化的脱硝脱汞催化剂。0054实施例60055步骤一将6GK2TAF7溶解在4520G的水中，充分溶解后将其加入到855GTIO2载体中，混匀得到混合物；0056步骤二将3GNIO溶解在20G氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；0057步骤三将2GFE3O4粉末加入到步骤二的体系中，混匀；0058步骤四将3G粉碎后的活性碳纤维加入到步骤三所制备的体系中，混匀；0059步骤五在步骤四的体系中加入05G环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中；置于室温下陈化36H得到陈化的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀的涂敷于。
22、孔隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；将初级样品置于马弗炉中，在600下热处理2H，即可得到K2TAF7NIOFE3O4/AL2O3一体化的脱硝脱汞催化剂。0060实施例70061步骤一将2GK2TAF7溶解在5020G的水中，充分溶解后将其加入到90GAL2O3载体中，混匀得到混合物；说明书CN104148095A5/6页70062步骤二将2GNIO溶解在10G的氨水中，充分溶解后，将其加入到步骤一得到的混合物中，混匀；0063步骤三将1GCUO粉末加入到步骤二的体系中，混匀；。0064步骤四将4G粉碎后的活性碳纤维加入到步骤三所制备的体系中，混匀；0065步骤五在步骤四的体系中加入1G。
23、环氧树脂粘合剂，搅拌，使其均匀的分散在整个混合体系中；置于室温下陈化24H得到陈化的混合料；将陈化后的混合料采用涂敷方法，将其均匀的涂敷于孔隙大小均匀的钢网上，得到板式的初级样品；将初级样品置于马弗炉中，在500下热处理3H，即可得到K2TAF7NIOCUO/AL2O3一体化的脱硝脱汞催化剂。0066将实施例17中合成的催化剂在300400之间检测其脱硝活性和对模拟气体中单质汞的氧化能力。0067配置组分及浓度如下的模拟烟气0068CNOXCNH30045、CHG40G/L、CO248、CH2O60、CSO2005、CCO212、CHCL0002，N2作为平衡气，空速GHSV20000H1。此。
24、模拟烟气未包含烟尘，其他组分与实际烟气组成基本一致。0069利用以上模拟烟气在300、350、400下测定HG0的氧化率、NOX的脱除率，结果见表1与表2。0070表1各温度下HG0的氧化转化率00710072从表1可见，采用本发明中实施例17的催化剂，在300时HG0即有80以上的氧化转化率，并随着反应温度的升高，其转化率进一步提高，在350以上时转化率为90左右。0073表2各温度下NOX的脱除率0074说明书CN104148095A6/6页80075从表2可知，烟气温度在300400范围内，采用本发明实施例17合成的催化剂可以使燃煤烟气中氮氧化物的脱除率达到8090左右。0076本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。说明书CN104148095A。