一種用於硫酸氫銨分解的錳鈷催化劑的製備方法與流程

2023-09-18 16:11:01 1

本發明涉及一種用於硫酸氫銨分解的錳鈷催化劑的製備方法，屬於硫酸氫銨分解催化劑的技術領域。

背景技術：

在電力行業和工業鍋爐煙氣氮氧化物脫除過程中，由於煙氣本身含有一定的二氧化硫，經過選擇性催化還原（selective catalytic reduction, SCR）催化劑時，二氧化硫被催化氧化為三氧化硫，與煙氣中的氨和水結合，形成硫酸氫銨並吸附在後續空氣預熱器冷端。如果不及時去除硫酸氫銨，會導致其進一步吸附煙氣中的飛灰，堵塞空氣預熱器的孔道，形成較大的背壓，造成整個脫硝無法正常運行。此外，形成的硫酸氫銨也會腐蝕裝置。這些都會極大地增加脫硝系統的運行成本。

在線高壓水衝洗技術是目前工業上普遍採用的去除硫酸氫銨的方法，但該技術對於鍋爐運行參數要求高，同時運行中衝洗的風險大。而離線狀態下用化學試劑清洗成本高、周期長，用常溫高壓水衝洗效果也不理想。因此，開發一種能夠在線分解硫酸氫銨的催化劑是目前工業煙氣脫硝領域一個亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種用於硫酸氫銨分解的錳鈷催化劑的製備方法，該錳鈷催化劑可大幅降低硫酸氫銨的分解溫度，促進硫酸氫銨的分解。

為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種用於硫酸氫銨分解的錳鈷催化劑的製備方法，步驟如下：

步驟一：以硝酸錳、硝酸鈷作為前驅體，其中Mn:Co的摩爾比為10:90～90:10，加入足量（溶解以後還要過量）的水，攪拌，加熱至70～90ºC，得到相應的混合液；

步驟二：將步驟一中的混合液用氨水調節其pH值至10，同時在80ºC下不斷攪拌，攪拌1-2小時，過濾，洗滌，烘乾，再置於馬弗爐中，經過400～500ºC焙燒得到相應的錳鈷催化劑。

優選的，步驟一中Mn:Co的摩爾比為2:1～1:2，加熱溫度為80ºC。

優選的，步驟二中攪拌時間為2h，採用的焙燒溫度為500ºC。

採用上述方案後，與現有技術相比，本發明的優點是：採用共沉澱方法，設計了一種用於硫酸氫銨分解的錳鈷催化劑的製備方法，得到一種錳鈷催化劑，可以促進硫酸氫銨的分解，大幅降低分解溫度（從462ºC下降到360ºC）。該製備工藝程序簡單、可操作性強，可塗覆在空氣預熱器上，催化分解效果明顯，可適用於大規模的工業生產。

附圖說明

圖1是對比例硫酸氫銨的熱重曲線；

圖2是本發明實施例一錳鈷催化劑（Mn2CoOx）負載10%質量比的硫酸氫銨的熱重曲線；

圖3是本發明實施例二錳鈷催化劑（MnCo2Ox）負載10%質量比的硫酸氫銨的熱重曲線。

具體實施方式

以下結合對比例和實施例對本發明做進一步的詳細說明。以下對比例和實施例是對本發明的解釋，本發明並不局限於以下實施例。

對比例，將純硫酸氫銨做熱分解，圖1為純硫酸氫銨的熱分解曲線，可以從該熱分解曲線中看出，純硫酸氫銨的熱分解溫度為462ºC。

實施例一

一種用於硫酸氫銨分解的錳鈷催化劑的製備方法，依次包括以下步驟：

（1）取2mol硝酸錳和1mol硝酸鈷作為前驅體，加入1L水（充分溶解以後還要過量），攪拌，加熱至80ºC，得到相應的錳鈷混合液；（2）取（1）中得到的錳鈷混合液，用氨水調節pH至10，同時在80ºC下攪拌2h，過濾，洗滌，烘乾，置於馬弗爐中，經過500ºC焙燒得到相應的錳鈷催化劑（Mn2CoOx）。圖2為製備得到的錳鈷催化劑負載10%質量比的硫酸氫銨的熱重曲線。可以看到這種錳鈷催化劑對硫酸氫銨的分解溫度為360ºC。

實施例二

一種用於硫酸氫銨分解的錳鈷催化劑的製備方法，依次包括以下步驟：

（1）取1mol硝酸錳和2mol硝酸鈷作為前驅體，加入1L水，攪拌，加熱至90ºC，得到相應的錳鈷混合液；（2）取（1）中得到的錳鈷混合液，用氨水調節pH至10，同時在80ºC下攪拌1.5h，過濾，洗滌，烘乾，置於馬弗爐中，經過450ºC焙燒得到相應的錳鈷催化劑（MnCo2Ox）。圖3為製備得到的錳鈷催化劑負載10%質量比的硫酸氫銨的熱重曲線。可以看到這種錳鈷催化劑對硫酸氫銨的分解溫度為365ºC。

以上僅為本發明的優選實施例，不局限本發明的專利保護範圍。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換的技術方案，均在本發明的保護範圍內。