[發明專利]一種寬溫高效氨選擇性催化還原脫除NOx催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210560017.3
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103877988A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉振峰;杜霞茹;付桂芝;李鋒;肖菲;吳熠;任憲平;夏元有;張東輝;李楠
• 申請（專利權）人: 大連凱特利催化工程技術有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

技術領域

本發明屬于催化劑領域，特別是一種寬溫高效氨選擇性催化還原脫除NO_x的催化劑及其制備方法。

背景技術

NO_x是大氣環境中的主要污染物之一，量大面廣，對人類的健康造成極大的威脅，因此各國家對含有NO_x的工業尾氣的排放有嚴格的限制，并且標準越來越嚴格，因此對于NO_x的治理非常重要。目前，治理NO_x的方法研究的較多，其中氨選擇性催化還原脫除NO_x為首選，主要反應為：

4NO+4NH₃+O₂—4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂—3N₂+6H₂O

中低溫條件下氮氧化物的凈化脫除，如硝酸鈉和亞硝酸鈉生產裝置尾氣、以硝酸鹽為母體的催化劑生產尾氣、中壓法稀硝酸尾氣以及鍋爐低溫煙氣中的氮氧化物催化還原脫硝，一直是國內外大氣污染領域的難點，目前市場上暫無商業化的SCR中低溫脫硝催化劑。目前應用最廣泛的商業化催化劑是以TiO₂為載體，V₂O₅-WO₃、V₂O₅-MoO₃為活性組分，但這些催化劑起活溫度均為中高溫，在低溫范圍基本不具有可應用的反應活性。

申請號200510031743.6公開一種煙氣脫硝中的低溫多組分催化劑及其制備方法其以錳的氧化物為活性組分，二氧化鈦為載體，另加兩種或兩種以上變價鐵、銅、鈰等氧化物為助劑，100℃時活性可達95％以上。該催化劑沒有表明其對硝鹽顆粒的耐受能力，并無再生相關的說明。

專利CN?10217253和CN?101011659中均公開一種中低溫SCR脫硝催化劑，其制備方法為以活性炭纖維為載體，在其上通過浸漬法負載錳和鈰的金屬氧化物成分。以活性碳纖維為載體在工業化生產過程中會帶來生產工藝復雜、載體成本高、能耗高以及安全隱患等問題，而且在工況條件下，200℃、氣體中含有2-4％O₂，長時間運行對活性炭纖維的強度和壽命是一種嚴峻的考驗，因此離工業化應用尚有一定的距離。尤其不適合用于需要洗滌再生的兩鈉鹽尾氣治理工藝。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的上述問題，提供一種寬溫高效氨選擇性催化還原脫除NO_x的催化劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種寬溫高效氨選擇性催化還原脫除NO_x的催化劑，催化劑由活性組分、助劑和載體組成；其中活性組分重量為催化劑重量的2％-10％，助劑重量為催化劑重量的0.5％-7％；所述活性組分為Cu和/或Mn金屬氧化物；助劑為混合稀土金屬、稀土氧化物或過渡金屬氧化物；載體為Al₂O₃或TiO₂-Al₂O₃。

所述活性組分為Cu和/或Mn金屬氧化物，其重量為催化劑重量的2％-8％。

所述助劑為稀土氧化物，其重量為催化劑重量的0.5％-5％。

所述載體Al₂O₃的制備為：將氧化鋁粉體、一水氫氧化鋁和擬薄水鋁石粉充分混合，用體積濃度5-10％的稀硝酸噴浸滾制或擠壓成型后干燥處理，干燥后于400-800℃焙燒3-8小時；其中氧化鋁粉體的重量占載體重量的10-35％，一水氫氧化鋁的重量以Al₂O₃計占載體重量的25-45％，擬薄水鋁石粉的重量以Al₂O₃計占載體重量的20-65％。