[發(fā)明專利]一種NH3選擇還原NOx的催化劑及其制備方法與應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310311610.9 | 申請日： | 2013-07-23 |
| 公開（公告）號： | CN103418427A | 公開（公告）日： | 2013-12-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王虹;丁福臣;李翠清;宋永吉;任翠濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京石油化工學(xué)院 |
| 主分類號： | B01J29/76 | 分類號： | B01J29/76;B01J29/80;B01D53/90;B01D53/56 |
| 代理公司： | 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285 | 代理人： | 蘇萌;鐘守期 |
| 地址： | 102617 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 nh sub 選擇 還原 no 催化劑 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及在大氣污染控制技術(shù)中使用的一種催化劑，具體而言，本發(fā)明涉及一種NH3選擇還原NOx催化劑，該催化劑具有優(yōu)良的低溫脫硝活性和良好的抗硫抗水能力。本發(fā)明還涉及該催化劑的制備方法和用途。?
背景技術(shù)
氮氧化物(NOx)是引起酸雨、光化學(xué)煙霧等破環(huán)地球生態(tài)環(huán)境等一系列問題的主要空氣污染物之一，也是目前大氣環(huán)境治理的重點和難點。?
選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)是脫硝效率最高，最為成熟的脫硝技術(shù)。該技術(shù)自1977年在日本商業(yè)化以來，已迅速在日本、西歐、美國等國家的火電廠得到推廣和應(yīng)用，并已成為煙氣脫硝主流技術(shù)。商業(yè)化SCR脫硝技術(shù)使用的主要是釩鈦體系催化劑，該體系催化劑的活性窗口溫度一般為350～400°C，置于脫硫除塵器之前，該類催化劑具有抗SO2能力強，操作溫度等優(yōu)點。但是此類催化劑存在的主要問題主要體現(xiàn)在以下兩方面:(1)操作溫度高于350°C，能耗高投資成本大，容易被粉塵中的砷等重金屬和堿金屬毒化。(2)該體系催化劑的活性組分釩具有高毒性，在使用過程中將產(chǎn)生危害。此外，煙氣組成復(fù)雜，煙氣量大，因此，要求催化劑在大空速條件下具有極高的催化活性，同時還具有極好抗污染能力，即抵抗SO2和H2O的不利影響。因此，減少催化劑中的釩含量或研制無釩催化劑，減少催化劑本身造成的污染，研制在較低溫度下具有高脫硝活性和抗硫抗水性能的催化劑是人們關(guān)注的熱點問題。?
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種具有優(yōu)良的低溫活性和良好的抗硫抗水能力的用于NH3選擇還原NOx的催化劑，以及其制備方法和用途。?
發(fā)明人通過一種包含分子篩載體、主活性組分和助活性組分的催化劑達?到了此目的。所述主活性組分為金屬Cu的氧化物CuO或Cu2O，所述分子篩載體為Hβ分子篩或者絲光沸石(MOR)型分子篩或者ZRP分子篩或者它們的混合物。?
本發(fā)明催化劑的制備方法如下:?
將分子篩載體置入Cu的金屬鹽以及助活性組分的金屬鹽溶液中浸漬1-24小時，再于30至70°C、干燥(優(yōu)選強烈攪拌，于真空條件)得到催化劑前驅(qū)體，然后將催化劑前驅(qū)體置于300至800°C下焙燒2～10小時，即得到本發(fā)明的催化劑。?
申請人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的催化劑在SO2和水存在的條件下依然保持高的NOx轉(zhuǎn)化率。所述催化劑適用于熱電廠、冶煉廠、煉油廠、垃圾焚燒廠、機動車尾氣等排放的廢氣中NOx的處理。?
具體實施方式
本發(fā)明的催化劑包含分子篩載體、主活性組分和助活性組分。?
所述分子篩載體為Hβ分子篩或者絲光沸石(MOR)型分子篩或者ZRP分子篩或者它們的混合物。其中，從抗硫抗水且獲得更高催化活性的角度而言，優(yōu)選Hβ分子篩或者或者絲光沸石(MOR)型分子篩。更優(yōu)選硅鋁比為20-30的Hβ分子篩或者硅鋁比為10-20的絲光沸石(MOR)型分子篩，本申請上下文中所述硅鋁比均為硅鋁分子比，即SiO2/Al2O3比。?
當(dāng)使用兩種以上分子篩的混合物時，其重量比例可為:絲光沸石(MOR)型分子篩ZRP分子篩:Hβ分子篩=(0-4):(0-3):(1-6)。?
所述主活性組分為金屬Cu的氧化物CuO或Cu2O，所述催化劑的Cu負(fù)載量為0.5至8重量%，優(yōu)選為1至5重量%，更優(yōu)選為2-4重量%，基于分子篩載體的重量計。通過使Cu負(fù)載量在上述范圍，本發(fā)明可在SO2存在的情況下在較低溫度仍獲得非常高的催化活性。?
本發(fā)明的催化劑中的助活性組分選自過渡金屬或堿土金屬或堿金屬中的一種或兩種以上組合。所述過渡金屬可為稀土金屬。?
當(dāng)所述助活性組分為稀土金屬時，其可以為La和/或Ce;當(dāng)其為其他過渡金屬時，其可以為Fe、Ni、Ti和/或鎢;當(dāng)其為堿土金屬時，其可以為Ca、Sr和/或Ba;當(dāng)其為堿金屬時，其可以為K和/或Cs。所述助活性組分的含?量(助活性組分多于一種時，按總量計)為0.01至5重量%，優(yōu)選含量為0.05至3重量%，基于催化劑分子篩載體的重量計。?
本發(fā)明還提供一種制備催化劑的方法，其中?
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