[發(fā)明專利]一種煙氣脫硝催化劑及其制備方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410635045.6 | 申請(qǐng)日： | 2014-11-11 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN104383912A | 公開(kāi)（公告）日： | 2015-03-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 姜燁;黃善波;林日億;馮洪慶;邢志敏;王雪沖 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)石油大學(xué)（華東） |
| 主分類號(hào)： | B01J23/28 | 分類號(hào)： | B01J23/28;B01D53/90;B01D53/56 |
| 代理公司： | 青島高曉專利事務(wù)所 37104 | 代理人： | 楊大興 |
| 地址： | 266580 山東省*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 煙氣 催化劑 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種TiO2負(fù)載鈰鉬的煙氣脫硝催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境污染形勢(shì)十分嚴(yán)峻，在傳統(tǒng)煤煙型污染尚未得到控制的情況下，以臭氧、細(xì)顆粒物(PM2.5)和酸雨為特征的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染日益突出，嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，威脅人民群眾身體健康。氮氧化物(NOx)是形成臭氧、細(xì)顆粒物、酸雨等大氣污染的重要原因之一，如何有效控制氮氧化物排放已成為我國(guó)大氣污染治理領(lǐng)域的重要課題之一。2011年7月29日我國(guó)發(fā)布了新修訂的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)，要求新建火電機(jī)組的氮氧化物排放限值為100mg/m3，并于2012年1月1日開(kāi)始執(zhí)行。隨著限制NOx排放相關(guān)政策的實(shí)施，燃煤電廠實(shí)施煙氣脫硝成為必然趨勢(shì)。
NH3選擇性催化還原NO(Selective?Catalytic?Reduction，SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最普遍、最有前景的煙氣脫硝技術(shù)。催化劑是SCR脫硝技術(shù)的關(guān)鍵與核心。當(dāng)前市場(chǎng)中常用的SCR催化劑是V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化劑。這些催化劑在應(yīng)用的過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題∶1)活性溫度范圍小；2)催化劑中釩組分對(duì)人體健康有一定危害；3)在高溫反應(yīng)條件下生成N2O的高活性，N2O的排放對(duì)大氣造成污染；4)易于將煙氣中SO2氧化為SO3，H2O和NH3與SO3反應(yīng)生成硫氨鹽((NH4)2S2O7和NH4HSO4)，硫氨鹽會(huì)腐蝕空預(yù)器等下游設(shè)備，并造成催化劑的失活；5)SCR催化劑造價(jià)昂貴。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種催化活性高、抗水抗硫能力強(qiáng)的煙氣脫硝催化劑及其制備方法。
本發(fā)明的目的按以下方案實(shí)現(xiàn)：所述催化劑包括載體成分TiO2、活性組分CeO2和助劑MoO3：所述活性組分CeO2的質(zhì)量占TiO2質(zhì)量的5～20wt％；所述助劑MoO3的質(zhì)量占TiO2質(zhì)量的1～20wt％。
上述催化劑的制備方法包括以下步驟∶
(1)將硝酸、硝酸鈰、鉬酸銨、去離子水和無(wú)水乙醇按質(zhì)量比為9.45∶1.00～4.01∶0.097～1.949∶54～180∶46.0～230.0混合，攪拌0.5～1小時(shí)得到透明溶液；
(2)將鈦酸丁酯和無(wú)水乙醇按質(zhì)量比為34.04∶92.0～230.0混合，攪拌0.5～1小時(shí)得到淡黃色溶液，再逐漸加入到所述步驟(1)制備的透明溶液中，攪拌2～10小時(shí)后得到透明溶膠；
(3)將所述步驟(2)所得的透明溶膠在溫度為80～120℃的環(huán)境下干燥24～30小時(shí)后，得到干凝膠，將所得干凝膠研磨篩分后在溫度為400～600℃的空氣氣氛中煅燒4～6小時(shí)，得到催化劑。
本發(fā)明的有益效果是，由于氧化鈰和三氧化鉬之間發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，加強(qiáng)了催化劑抗硫抗水毒化能力，促進(jìn)了催化劑中Ce3+濃度以及表面化學(xué)吸附氧濃度的增加，提高了催化劑的儲(chǔ)氧能力和氧化還原能力。另外過(guò)渡金屬鉬的摻雜改善了催化劑顆粒的分散性，降低了催化劑中鈰和鈦組分的結(jié)晶度。本發(fā)明中采用銳鈦礦TiO2作載體，氧化鈰和三氧化鉬在TiO2載體上可獲得高度分散，形成更多的活性反應(yīng)位點(diǎn)。
本發(fā)明制備的催化劑具有良好的催化活性，在300-450℃的溫度窗口內(nèi)能維持90％以上的NO轉(zhuǎn)化率；并且有較高的抗水抗硫能力，在350℃時(shí)，通入二氧化硫和水蒸氣7.5h后，NO轉(zhuǎn)化率能保持在80％以上，停止通入二氧化硫和水蒸氣后，NO轉(zhuǎn)化率恢復(fù)為97％。
具體實(shí)施方式
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