[發明專利]一種水泥窯爐煙氣脫硝用催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410076700.9
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103846094A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 沈岳松;付偉良;祝社民;縱宇浩
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;B01J27/055;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

1.一種水泥窯爐煙氣脫硝用催化劑，其特征在于以鈦鈰鋯鎢復合硫酸鹽為催化劑活性組分，以鐵、銅、鉬或鑭氧化物中的一種或幾種為助催化劑，以鋁硅鈦混合氧化物為載體；以鋁硅鈦混合氧化物載體質量為基準，其中鈦鈰鋯鎢復合硫酸鹽質量百分含量為5%～15%，助催化劑氧化物質量百分含量為3%～20%。

2.一種如權利要求1所述的催化劑，其特征在于所述的鈦鈰鋯鎢復合硫酸鹽活性組分中Ti/Ce/Zr/W的元素摩爾比為1：（0.1～10）：（0.1～10）：（0.1～5）；所述的鋁硅鈦混合氧化物載體中Al/Si/Ti的元素摩爾比為1：（0.1～2）：（0.1～100）。

3.一種制備如權利要求1所述的催化劑的方法，其具體步驟為：

（1）鈦鈰鋯鎢復合硫酸鹽前軀體的配制

稱取適量鈦源，將其和乙醇、醋酸按比例混合，攪拌均勻配制成鈦溶膠；其中，鈦源/無水乙醇/醋酸的質量比為1：（0.5～1）：（0.5～1），然后以Ti/Ce/Zr/W元素摩爾比為1：（0.1～10）：（0.1～10）：（0.1～5），分別取可溶性鈰源、鋯源、鎢源，將其溶解于水或酸性溶液；將配制好的鈰鋯鎢溶液加入配制成的鈦溶膠中，磁力攪拌器上攪拌10-30min后，再向其中加入硫酸溶液，繼續攪拌制得穩定的膠狀鈦鈰鋯鎢復合硫酸鹽前驅體；

（2）鋁硅鈦混合氧化物載體前驅體的制備

以Al/Si/Ti元素摩爾比為1：（0.1～2）：（0.1～100），分別稱取擬薄水鋁石、硅藻土、鈦白粉；首先稱取占擬薄水鋁石總質量10%～90%的擬薄水鋁石加入酸性溶液中制備酸性鋁溶膠；將剩余擬薄水鋁石、硅藻土和鈦白粉干混均勻后，加入到配好的鋁膠中，經充分攪拌、捏合，制得載體前驅體；

（3）助催化劑前驅體離子溶液配制

篩選并稱取可溶性鐵鹽、銅鹽、鉬鹽或鑭鹽中的一種或幾種，溶于潔凈水或酸性溶液中，經攪拌得到穩定溶液；

（4）按照催化劑載體/催化劑活性組分/助催化劑氧化物/添加劑質量百分比為1：（0.05～0.15）：（0.03～0.20）：（0.002～0.06），將步驟（1）制得的鈦鈰鋯鎢復合硫酸鹽前驅體，步驟（2）制得載體前驅體，步驟（3）制得的助催化劑前驅體離子溶液，及添加劑倒入攪拌機中混合攪拌練泥，經練泥、陳腐、預擠出，制備濕度均勻的催化劑泥料；

（5）催化劑成型、干燥、焙燒

將步驟（4）制得的催化劑泥料放入成型機中，經模具擠出成蜂窩狀坯料，經干燥、焙燒，即完成整體式催化劑的制備。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟（1）中鈦源為鈦酸四丁酯；步驟（1）中鈰源為硝酸鈰、草酸鈰、碳酸鈰或三氯化鈰；所述的鋯源為氧氯化鋯；所述的鎢源為鎢酸銨、仲鎢酸或偏鎢酸銨；步驟（3）中的鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵或硫酸鐵；銅鹽為氯化銅、硝酸銅或醋酸銅；鑭鹽為硝酸鑭、氯化鑭或醋酸鑭；鉬鹽為鉬酸銨。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟（1）中的硫酸溶液的質量濃度為5%～15%；鈦源與硫酸溶液的質量比為1：（2～10）。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟（1）、（2）、（3）中所述的酸性溶液均為硝酸、鹽酸或硫酸中的一種；酸性溶液的質量濃度為5%～15%；所述步驟（2）中酸性鋁溶膠中擬薄水鋁石與酸性溶液的質量比為1：（1～5）。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟（4）中的添加劑為羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇或聚乙二醇中的一種或幾種。

8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟（5）中干燥方式為自然陰干或普通鼓風干燥箱干燥；自然陰干時，干燥時間48～96h；普通鼓風干燥箱干燥時，干燥溫度為30～70℃，干燥時間8～20h；步驟（5）中焙燒溫度為400～600℃，保溫時間為1～5h。