[發明專利]一種CeO2納米管擔載的脫硝催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610134604.4
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105771961B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 吳忠標;王芃蘆;王海強;陳思
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J23/28
• 分類號: B01J23/28;B01J23/34;B01J23/83;B01J23/888
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種CeO₂納米管擔載的脫硝催化劑，以氧化鈰納米管為載體，在所述載體上擔載金屬氧化物。本發明還公開了所述脫硝催化劑的制備方法，包括：步驟(1)：Ce鹽與堿在無氧條件下進行水熱處理，水熱處理后過濾，濾餅經洗滌、烘干即得氧化鈰納米管；步驟(2)：將步驟(1)制得的氧化鈰納米管與活性物質前驅化合物、助催化劑前驅化合物、絮凝劑和調節劑混合，反應結束后過濾，濾餅經烘干、灼燒處理得所述的脫硝催化劑。所述的脫硝催化劑具有較好的催化性能和抗堿金屬、堿土金屬、重金屬及磷酸鹽中毒性能。

技術領域

本發明涉及大氣污染控制技術領域，具體涉及一種選擇性催化還原脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

氮氧化物(NO_x)是目前人類活動排放到大氣中的主要污染物之一，大氣中NO_x的排放對人類和環境造成了較大的危害。NO_x主要來源于燃料燃燒過程和各種工業生產過程，主要包括燃煤電廠煙氣、工業鍋爐/爐窯和汽車尾氣，其中燃煤產生的NO_x約占我國固定源排放總量的70％。

近年來，我國為有效控制固定源氮氧化物的排放，氮氧化物排放標準日益嚴格，清潔計劃和減排行動逐項啟動，選擇性催化還原(SCR)、選擇性非催化還原(SNCR)、低氮燃燒等各種脫硝技術在我國大力推廣應用。其中，選擇性催化還原(SCR)脫硝技術是效率最高、最成熟、應用最廣泛的煙氣脫硝技術，在國外電廠中已得到了廣泛應用，市場占有率在70％以上，同時也成為我國煙氣脫硝的首選技術。SCR催化劑是SCR技術的核心，其組分、結構、使用壽命及相關參數直接影響到SCR系統的整體脫硝效率。目前投入應用的SCR脫硝催化劑以V₂O₅-WO₃/TiO₂和 V₂O₅-MoO₃/TiO₂為主，其脫硝溫度窗口主要在300～400℃之間，使用壽命一般為3～5年。隨著系統運行時間的延長，高灰高塵布置的脫硝系統使得SCR催化劑長時間暴露在煙氣組分復雜的運行環境中，煙塵容易造成催化劑的堵塞和侵蝕，而飛灰中的鉀、鈉、鈣、砷、鉛、磷(堿金屬、堿土金屬、重金屬、磷酸鹽)以及煙氣中存在的二氧化硫和水蒸氣等都會使催化劑污染或中毒，造成催化劑的嚴重失活。在高灰布置的燃煤電廠中，每1000小時催化劑的脫硝效率降低約0.7％。尤其在我國，大部分燃煤煙氣具有“高灰高鈣”的特點，高含量的堿金屬和堿土金屬更容易使催化劑中毒失活。而對于應用于垃圾焚燒爐、生物質發電站和水泥爐窯的尾氣處理中的催化劑失活現象更為嚴重，主要由于此類煙氣中含有更多的堿金屬、堿土金屬和重金屬氧化物等毒性物質，加速了催化劑的失活，使其使用壽命進一步縮短。

目前國內外已有大量專利公開了各種類型的SCR脫硝催化劑及制備方案，如公開號為CN102350340A的中國專利文獻公開了一種能夠氧化零價汞的復合型煙氣脫硝催化劑，其表達式為V₂O₅-CeO₂-WO₃/TiO₂或 V₂O₅-CeO₂-MoO₃/TiO₂；其中，二氧化鈦為載體，五氧化二釩V₂O₅為主活性組分，氧化鈰CeO₂為次活性組分，三氧化鎢WO₃或三氧化鉬MoO₃為助催化組分。但是，現有的SCR脫催化劑對堿金屬、堿土金屬、重金屬氧化物及磷酸鹽等的抗中毒性能較有限。

發明內容

本發明提供了一種氧化鈰納米管負載金屬氧化物的脫硝催化劑及其制備方法。該脫硝催化劑催化活性強，對堿金屬、堿土金屬中毒、重金屬及磷酸鹽等毒物具有良好的抗性。

一種CeO₂納米管擔載的脫硝催化劑，以氧化鈰納米管為載體，在所述載體上擔載金屬氧化物。