[發(fā)明專利]氧化鈰基負(fù)載型煙氣脫硝催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410201887.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN104014324A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙文茹;湯煜;施劍林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/10
• 分類號(hào): B01J23/10;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及用于凈化處理固定源排放廢氣中的氮氧化物的催化劑，具體的是氧化鈰基負(fù)載型煙氣脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代社會(huì)，環(huán)境和能源問題是各國都在關(guān)注的問題。社會(huì)的發(fā)展使人類活動(dòng)所產(chǎn)生的氮氧化物（NO_x）排放越來越多，氮氧化物污染已成為一個(gè)全球性的問題。選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是目前人們用于控制NO_x排放使用最多的手段。選擇性催化還原技術(shù)是指：選用適當(dāng)?shù)倪€原劑，如氨、尿素、碳?xì)浠衔铮诖呋瘎┑淖饔孟掠羞x擇地與NO_x反應(yīng)生成N₂和H₂O的技術(shù)。其中，使用最廣泛的還原劑是氨，這是因?yàn)榘钡膬r(jià)格便宜，選擇性好。V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂是現(xiàn)在國際上使用最多的一種脫硝催化劑，其最佳活性反應(yīng)的窗口溫度為310～410℃。但是這種催化劑一是成本高、原料有劇毒、反應(yīng)窗口比較窄，二是在我國用于選擇性催化還原的研究還不夠成熟，三是催化劑需要依賴進(jìn)口，使用成本較高，這些因素的存在不利于煙氣脫硝技術(shù)的推廣。此外，催化劑的商業(yè)化回收是我國環(huán)保工作面臨的困難，因此無毒、活性高、反應(yīng)窗口寬并且不用進(jìn)口的煙氣脫硝催化劑就成為我國目前所迫切需要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種氧化鈰基負(fù)載型煙氣脫硝催化劑，將其用于凈化處理固定源排放廢氣中的氮氧化物具有脫除氮氧化物效率高，100%氮?dú)膺x擇性和抗硫性能優(yōu)異的特點(diǎn)。本發(fā)明的第二個(gè)目的是，提供所述氧化鈰基負(fù)載型煙氣脫硝催化劑的制備方法，該制備方法應(yīng)步驟明確，操作簡單，易于實(shí)施。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案。

一種氧化鈰基負(fù)載型煙氣脫硝催化劑，其特征是，所述催化劑的載體為由二氧化鈦（TiO₂）、二氧化硅（SiO₂）、氧化鋁（Al₂O₃）所組成的復(fù)合氧化物，表示為TiO₂-SiO₂-Al₂O₃，催化劑的活性組分為二氧化鈰（CeO₂）。

進(jìn)一步，所述TiO₂-SiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物載體中，二氧化硅（SiO₂）占載體總質(zhì)量的10～30wt%，氧化鋁（Al₂O₃）占載體總質(zhì)量的1～7wt%，余量為二氧化鈦（TiO₂）。

進(jìn)一步，所述活性組分CeO₂為催化劑總質(zhì)量的2～15wt%，余量為所述TiO₂-SiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物載體。

為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案。

一種氧化鈰基負(fù)載型煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征是，包含如下步驟：

（1）制備TiO₂-SiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物載體

①原料：硫酸氧鈦，硅溶膠、硫酸鋁、氨水、去離子水；

按照如下配比換算所需原料的量：二氧化硅（SiO₂）占載體總質(zhì)量的10～30wt%，氧化鋁（Al₂O₃）占載體總質(zhì)量的1～7wt%，余量為二氧化鈦（TiO₂）；

③將硫酸氧鈦溶于去離子水中，水浴加熱攪拌至充分溶解，水浴條件無嚴(yán)格要求，以硫酸氧鈦充分溶解為準(zhǔn)；

④在步驟③的溶液中加入硅溶膠和硫酸鋁，攪拌并靜置，得到混合溶液；

⑤在步驟④的混合溶液中滴加25wt%的氨水溶液，控制pH值至10以上，生成懸浮液；

⑥將步驟⑤生成的懸浮液靜置8～12小時(shí)，然后過濾，洗滌，得到前驅(qū)體材料；

⑦將步驟⑥得到的前驅(qū)體材料置于烘箱中干燥，烘干溫度無嚴(yán)格要求，以充分干燥為準(zhǔn)；

將步驟⑦干燥后的固體研磨成粉末狀；?