[發明專利]一種NO低溫催化氧化劑與制備方法

有效

• 申請號: 201610125663.5
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105688920B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 李堅;宋芊千;何洪;梁文俊;張鐵軍
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

一種NO低溫催化氧化劑與制備方法，屬于催化化學領域。采用浸漬法在ZrO₂表面負載Co₃O₄、La₂O₃。載體ZrO₂為85?90wt％，Co₃O₄為5?10wt％，La₂O₃為1?5wt％，聚乙二醇為4?6wt％。Co₃O₄前驅物為六水合硝酸鈷，La₂O₃前驅物為六水合硝酸鑭，并通過添加聚乙二醇提高活性組分在載體上的分散均勻性及催化氧化劑穩定性，提高催化氧化劑的NO低溫催化氧化效率，并與SCR催化劑聯合，改善SCR系統在高空速下的脫硝性能，為船舶SCR技術實際規模化運用打好基礎。

技術領域

本發明涉及一種NO低溫催化氧化劑的制備配方與方法，在催化氧化劑作用下將部分NO轉換為NO₂，使NO：NO₂在進入SCR系統前接近1：1，實現快速SCR，使其在高空速下保持較高的脫硝性能，克服船舶有限空間的問題，屬于催化化學領域。

背景技術

氮氧化物(NO_x)是大氣中的主要污染物，我國大氣中的氮氧化物主要來源于燃料燃燒過程，船舶是其中重要的移動源之一。近年來，國際海事組織(IMO)對船舶污染的相關政策逐漸完善，氮氧化物的排放標準日益嚴苛，有關降低氮氧化物排放的技術研究已成為社會關注的熱點。

選擇性催化還原法(SCR)于20世紀90年代起就已在部分船舶上得到應用，可以有效的降低柴油機尾氣中NOx的排放，但同時也有系統所占空間過大的問題。針對船舶SCR實際應用的需要，制備低溫、高空速條件下的仍有較高活性的NO催化氧化劑十分重要。NO低溫催化氧化旨在聯合SCR技術，先在催化氧化劑的作用下將部分NO催化氧化成NO₂，當NO₂所占比列達到約50％時，快速SCR反應通常會比標準SCR優先發生，快速SCR的反應速率可達到標準SCR的10倍，使SCR催化劑在低溫、高空速下仍保持較高的活性，從而降低催化反應器的體積，以解決船舶污染源空間狹小的問題。

目前過渡金屬氧化物催化劑因其活性高、制備方法簡單、原料來源廣、價格便宜等優點，成為近年來研究的熱點，但NO催化氧化技術的實際應用仍存在技術瓶頸，催化氧化劑反應溫度普遍較高(250-350℃)，其低溫活性有待開發，且活性受空速影響較大，高空速條件下效率較低。

發明內容

針對NO低溫催化氧化劑的技術難點和發展瓶頸，本發明提供一種NO低溫催化氧化劑的制備配方與方法，使催化氧化劑在180-200℃左右的煙氣條件具有較高的NO轉化率，并在高空速條件下仍保持較高的活性。與SCR催化劑聯合后，可顯著提高SCR系統在低溫、高空速條件下的脫硝效率。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

本發明采用浸漬法在ZrO₂表面負載活性組分Co₃O₄和La₂O₃。

一種NO低溫催化氧化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)將六水合硝酸鈷和六水合硝酸鑭依次加入適量去離子水中，并在50-80℃條件下攪拌溶解；

2)將聚乙二醇加入到步驟1)生成的溶液中繼續在50-80℃條件下攪拌，至全部溶解；

3)將一定量ZrO₂載體緩慢加入到步驟2)生成的溶液中，并一直在恒溫50-80℃條件下攪拌，直至呈粘稠狀；

4)將步驟3)得到的粘稠狀固體，放入烘箱中于105℃烘干12h；