一种V₂O₅/AC脱硫催化剂及制备方法与应用的利记博彩app

专利名称：一种V₂O₅/AC脱硫催化剂及制备方法与应用的利记博彩app
一种V205/AC脱硫催化剂及制备方法与应用所属领域本发明属于干法脱除烟气中SA的催化剂及制备方法与应用。
背景技术：
煤炭作为我国最主要的一次能源，在燃烧利用过程中产生的诸如S02、NOx、重金属汞等污染物，严重污染大气环境。其中SO2在燃煤污染物的比例最大，是我国酸雨的主要成分。我国现有工业处理方式主要是湿法钙基脱硫技术，但该工艺存在耗水量大、易造成二次污染、与即将要求开展的脱硝技术并不匹配等缺点，而干法脱硫工艺由于可解决湿法脱硫中的上述缺点而越来越受到人们的关注。在此方面，日本开发的MET-Mitsui-BF法 [Fuel Processing Technology，2000，65-66，395-405]将活性焦直接用于烟气脱除 SO2，在 100-200°C，反应空速4001Γ1时具有良好的脱硫活性，目前该法已经实现工业化。但由于活性焦(Activated Coke, AC)本身吸附SO2的能力有限使得其硫容和反应空速较低，从而使得活性焦的用量大，设备运行成本较高。Ma等[Fuel Processing Technology, 2008,89 (3), 242-248]及王艳丽等一种同时脱硫脱硝催化剂及应用方法(专利号03145680.4)开发的 V205/AC催化剂已经证明可以解决活性炭本身吸附Sh能力较低的缺陷，具有良好的脱硫脱硝活性。其催化剂的制备是以NH4VO3和草酸按一定比例在60°C时形成的的混合溶液为浸渍液，经过空气中50°C干燥12h、120°C干燥5h、500°C氩气或氮气气氛下煅烧5_8h和250°C空气中氧化证而得V205/AC催化剂，吸附硫容明显增加，但制备过程复杂，尤其是为使NH4VO3 充分分解而进行的长时间高温煅烧和氧化直接导致催化剂制备成本的上升，且250°C下空气中氧化的过程容易造成碳烧蚀，从而改变催化剂的孔结构，不利于对的吸附。

发明内容
本发明的目的在于提供一种制备成本低，脱硫性能高的干法脱硫V2O5AC催化剂及制备方法及应用。本发明的催化剂以V2O5为活性组分，活性炭基材料(活性炭、活性焦、活性碳纤维) 为载体，载体BET比表面积400-1000m2/g，粒度为30-60目，各组分的质量百分比为=V2O5 0. 5% _10%，活性炭基材料90% -99. 5%o本发明炭基催化剂的制备是按催化剂的组成，将VOSO1溶液等体积浸渍在活性炭基材料上，室温静置l_3h，50-80°C空气中干燥2-5h，惰性气氛下300_500°C热处理l_3h，即得所需催化剂。本发明催化剂低温脱硫的操作条件固定床或移动床反应器、温度40-200°C、常压、反应气速400-800( -1。与传统的V2O5AC催化剂的制备工艺相比，本发明最大的优点在于大幅简化了工艺流程，降低了 V2O5/AC催化剂的制备成本1.采用单一溶液浸渍，浸渍溶液配制简单。2. —步干燥，无需100°C以上干燥过程。
3.不但降低了惰性气氛中的煅烧温度，而且缩短了煅烧时间。4.避免了 250°C空气中氧化过程，既进一步降低制备成本，又避免了氧化过程对活性炭基材料物理性质的破坏，有利于提高催化剂的脱硫活性。5.制备的V205/AC脱硫活性较高，吸附SO2的能力较强。
具体实施例方式实施例一将30ml浓度为0. 2243mol/L VOSO4溶液浸渍在30-60目的30g活性炭(比表面积为915m2/g)上，室温静置3h，50°C干燥5h，100ml/minN2气氛下于500°C热处理lh，即得质量百分比为2%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在 120°C，通入常压下模拟烟气S021500ppm，024. 5%，水蒸气2. 5%，平衡气队，反应空速控制在4001Γ1，SO2的穿透时间为3600min，脱硫率降到90%时的硫容为17. 80%。实施例二将12ml浓度为0. 0620mol/L VOSO4溶液浸渍在30-60目的12g活性炭(比表面积为716m2/g)上，室温静置2h，80°C干燥3h，100ml/minN2气氛下于300°C热处理lh，即得质量百分比为0. 5%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在 80°C，通入常压下模拟烟气S021 500ppm，024. 5%，水蒸气2. 5%，平衡气队，反应空速控制在 lOOOh—1，SO2的穿透时间为540min，脱硫率降到90%时的硫容为7. 79%。实施例三将3ml浓度为1. 0868mol/L的VOSO4溶液浸渍在30-60目的3g活性炭(比表面积为553m2/g)上，室温静置3h，80°C干燥2h，100ml/min N2气氛下于500°C热处理2h，即得质量百分比为9%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在 80°C，通入常压下模拟烟气S021500ppm，024. 5%，水蒸气2. 5%，平衡气队，反应空速控制在 4000^1, SO2的穿透时间为90min，脱硫率降到90%时的硫容为4. 65%。实施例四将6ml浓度为0. 5784mol/L的VOSO4溶液浸渍在30-60目的6g活性炭(比表面积为841m2/g)上，室温静置lh，60°C干燥4h，100ml/minN2气氛下于500°C热处理2h，即得质量百分比为5%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在 160°C，通入常压下模拟烟气S021500ppm，024. 5%，水蒸气2. 5%，平衡气队，反应空速控制在200( -1, SO2的穿透时间为330min，脱硫率降到90%时的硫容为8. 50%。实施例五将3ml浓度为0. 3399mol/L的VOSO4溶液浸渍在30_60目的3g活性炭(比表面积为782m2/g)上，室温静置2h，70°C干燥3h，100ml/minN2气氛下于400°C热处理3h，即得质量百分比为3%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在40°C，通入常压下模拟烟气S021500ppm，024. 5 %，水蒸气2.5%，平衡气N2,反应空速控制在40001^, SO2的穿透时间为150min，脱硫率降到90%时的硫容为7. 96%。实施例六将1. 5ml浓度为0. 8271mol/L的VOSO4溶液浸渍在30-60目的1. 5g活性炭(比表面积为603m2/g)上，室温静置3h，70°C干燥3h，100ml/min N2气氛下于500°C热处理lh，
4即得质量百分比为7%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在200°C，通入常压下模拟烟气S021500ppm，024. 5%，水蒸气2. 5%，平衡气队，反应空速控制在SOOOh—1，SO2的穿透时间为45min，脱硫率降到90%时的硫容为5. 60%。实施例七将3ml浓度为0. 2242mol/L的VOSO4溶液浸渍在30-60目的3g活性炭(比表面积为657m2/g)上，室温静置2h，50°C干燥5h，100ml/min N2气氛下于500°C热处理2h，即得质量百分比为2%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在 120°C，通入常压下模拟烟气S021500ppm，024. 5%，水蒸气2. 5%，平衡气队，反应空速控制在400( -1, SO2的穿透时间为90min，脱硫率降到90%时的硫容为5. 65%。实施例八将3ml浓度为0. 2242mol/L的VOSO4溶液浸渍在30-60目的3g活性炭(比表面积为410m2/g)上，室温静置2h，50°C干燥5h，100ml/min N2气氛下于500°C热处理2h，250°C空气中氧化3h，即得质量百分比为2%的V205/AC催化剂。将此催化剂装入固定床反应器中，反应温度控制在120°C，通入常压下模拟烟气S021500ppm，024. 5%，水蒸气2. 5%，平衡气N2, 反应空速控制在400( -1, SO2的穿透时间为60min，脱硫率降到90%时的硫容为4. 23%。
权利要求
1. 一种V2O5AC脱硫催化剂，其特征在于催化剂各组分的质量百分比为v2o5:0. 5% _10%，活性炭基材料90% -99. 5%，载体的比表面积400_1000m2/g，粒度为30-60目。
2.如权利要求1所述的一种V205/AC脱硫催化剂，其特征在于所述的载体为活性炭、活性焦或活性碳纤维。
3.如权利要求1或2所述的一种V205/AC脱硫催化剂的制备方法，其特征在于是按催化剂的组成，将VOSO4溶液等体积浸渍在活性炭基材料上，室温静置l-;3h，50-8(rc空气中干燥2- ，惰性气氛下300-50(TC热处理l_3h，即得所需催化剂。
4.如权利要求1或2所述的一种V205/AC脱硫催化剂的应用，其特征在于操作条件是应用于固定床或移动床反应器，温度40-200 °C，常压，反应气速400-800( -1。
全文摘要
一种V2O5/AC脱硫催化剂的各组分的质量百分比为V2O50.5％-10％，活性炭基材料90％-99.5％，载体的比表面积400-1000m2/g，粒度为30-60目。将VOSO4溶液等体积浸渍在活性炭基材料上，室温静置1-3h，50-80℃空气中干燥2-5h，惰性气氛下300-500℃热处理1-3h，得所需催化剂。本发明具有制备成本低、脱硫活性高的的优点。
文档编号B01D53/86GK102407102SQ20111030725
公开日2012年4月11日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者侯亚芹, 景文, 郭士杰, 韩小金, 黄张根 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所