[發明專利]基于四方相氧化鋯載體的新型低溫SCR催化劑及制備方法

在審

• 申請號: 201410326125.3
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104128177A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 劉榮;管昊;葉飛;貢湘君
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J32/00;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本發明涉及環境保護與環境催化領域，具體涉及一種新型的四方相氧化鋯基低溫煙氣脫硝SCR催化劑及制備方法。

背景技術

氮氧化物（NO_x）是主要的大氣污染物，可以引起酸雨、光化學煙霧、溫室效應及臭氧層的破壞，對人體健康也有著嚴重的危害。2000年以來，我國燃煤電廠的快速發展，使氮氧化物的排放量大幅增加，加劇了大氣污染。2012年1月1日實施新的《火電廠大氣污染物排放標準》要求NO_x排放濃度低于100mg/m³，提出了我國燃煤電廠的氮氧化物減排的新要求，切實減少燃煤電廠的氮氧化物的排放會為實現我國氮氧化物的減排起到關鍵作用。

選擇性催化還原法（Selective?Catalytic?Reduction,?SCR）被認為是最好的煙氣脫硝技術，SCR脫硝技術的關鍵是催化劑。

SCR催化劑根據其發揮SCR活性的溫度區間不同可以分為高溫段催化劑（450～600℃）、中溫段催化劑（300～450℃）以及低溫段催化劑（120～300℃）。目前商業上應用比較廣泛的是運行溫度處于300～450℃的中溫催化劑V₂O₅/TiO₂和V₂O₅-WO₃/TiO₂，但V₂O₅是一種有毒的元素，流入到自然中通過生物鏈的富集作用而對環境和人體產生大量危害。同時釩系催化劑所需的反應溫度高，催化劑催化活性溫度范圍較窄（300～400℃），需要對煙氣進行預熱，浪費大量能耗而使運行成本升高而且催化活性也有待進一步提高，因此研究和開發具有低溫特性的SCR催化劑顯然具有十分重要的意義。

ZrO₂是唯一同時具備表面酸性、堿性、氧化性和還原性等四種化學特性的金屬氧化物，以納米級ZrO₂為催化劑載體時，由于納米粒子具有豐富的表面缺陷和獨特的介孔結構，可為催化劑活性組分的均勻化、高分散負載提供較大的比表面積，有利于提升催化劑的催化活性。因此以ZrO₂為單一載體或載體組成部分，負載相應活性組分的催化劑也出現在低溫SCR催化劑的研究中。

公開號CN?102266761?A的專利公開了一種以TiO₂-ZrO₂為復合載體，負載活性組分V₂O₅、助劑WO₃和CeO₂共同構成的復合型催化劑。

公開號CN?102658172?A的專利公開了一種以硫酸化氧化鋯為載體，鈰或鑭的氧化物為活性組分，釩、鉬、鎢和鍺的氧化物中的至少一種作為助催化劑，尤其適用于含有堿金屬和堿土金屬的煙氣脫硝，具有良好的脫硝活性和抗堿金屬中毒性能。

公開號CN?103272613?A的專利公開了一種以V摻雜的ZrO₂-TiO₂復合氧化物為載體，活性組分為錳的氧化物，助劑為鎢鉻鐵錫銅和鈰的復合氧化物，以NH₃為還原劑時，能夠在80～120℃時就能取得較高的NO去除率。