[發(fā)明專利]一種脫硝催化劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610790293.7
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107790117B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉淑鶴;王學(xué)海;程明珠;王寬嶺;陳高升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): B01J21/16
• 分類號(hào): B01J21/16;B01J23/889;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/90;B01D53/56
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脫硝催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

NO_x是形成酸雨、光化學(xué)煙霧和大氣臭氧層破壞的主要污染物。“十二五”期間已明確要求需對(duì)NO_x實(shí)現(xiàn)總量控制。2012年實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求NO_x排放限值為100mg/m³。因此，如何有效的脫除煙氣中的氮氧化物成為迫切需要解決的問題。目前的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR）利用氨等還原劑，通過催化劑的作用，有選擇性將廢氣中NO_x還原轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無(wú)害的N₂和H₂O，具有選擇性好和效率高等特點(diǎn)，成為目前應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。

脫硝催化劑是SCR技術(shù)的核心，由于電廠、工業(yè)鍋爐等煙氣量大，脫硝催化劑一般采用整體式結(jié)構(gòu)。CN101380543A公開了一種煙氣脫硝復(fù)合催化劑，該催化劑以鋁基或硅基陶瓷為第一載體，硅鋁復(fù)合氧化物為第二載體，鈰鋯復(fù)合金屬氧化物為活性組分。 CN101961656A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以負(fù)載有TiO₂-SiO₂涂層的堇青石蜂窩陶瓷為載體，活性組分為V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄^2-中的兩種以上的混合。 CN102008952A公開了一種脫硝復(fù)合氧化物催化劑，該催化劑以蜂窩陶瓷為載體，以Ti-Zr復(fù)合氧化物為載體涂層，以錫鈰鎢復(fù)合氧化物為活性組分。CN101357328A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以硅基陶瓷為載體，活性SiO₂為第二載體，氧化鈰添加適量過渡金屬為活性組分。CN1593752A公開了一種用于電站煙氣SCR脫硝的催化劑。該催化劑在堇青石蜂窩上負(fù)載Al₂O₃為載體涂層，負(fù)載V₂O₅和WO₃為活性組分。CN101234345A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以鋁基陶瓷為載體，活性Al₂O₃為第二載體，CeO₂添加適量金屬氧化物為活性組分。CN101053838A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以堇青石為載體，負(fù)載Al₂O₃涂層后，再負(fù)載CuO為活性組分。

上述專利中在制備涂層溶膠或漿液過程中，一般都加入2%~5%的化學(xué)造孔劑，如尿素、聚乙二醇等等，提高表面涂層的孔道數(shù)量，增大比表面積，有利于脫硝反應(yīng)的進(jìn)行，由于煙氣當(dāng)中的飛灰以及反應(yīng)中生成的硫酸氫銨等不斷沉積在孔道內(nèi)部，堵塞孔道，最后使催化劑失活。所以進(jìn)一步提高涂層中大孔的數(shù)量，能夠提高催化劑反應(yīng)的空間以及抗飛灰和鹽中毒的能力，而大孔的數(shù)量的增多，勢(shì)必會(huì)影響到催化劑涂層的機(jī)械強(qiáng)度，可見大孔的數(shù)量和涂層的機(jī)械強(qiáng)度之間存在著難以解決的矛盾，常規(guī)的制備技術(shù)難以兼顧這兩個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種脫硝催化劑的制備方法，本發(fā)明方法制備的脫硝催化劑涂層中含有較多的大孔同時(shí)還能保證一定的機(jī)械強(qiáng)度，具有良好的脫硝活性、穩(wěn)定性和抗毒化性能，制備工藝簡(jiǎn)單，適用于工業(yè)應(yīng)用。

本發(fā)明的脫硝催化劑的制備方法，包括如下內(nèi)容：

（1）將炭黑粉加入到含有硅源的乙醇溶液中，在超聲分散條件下混合均勻，固液分離，固相進(jìn)行干燥處理，得到硅源改性的炭黑粉；

（2）將步驟（1）得到的炭黑粉與鋁溶膠混合均勻，得到涂層漿液；

（3）將預(yù)處理的堇青石蜂窩陶瓷基體浸入到涂層漿液處理，取出，吹去殘液，干燥，然后在無(wú)氧氣氛中高溫處理，得到負(fù)載涂層的堇青石蜂窩陶瓷基體；

（4）用含有活性組分的浸漬液浸漬步驟（3）得到的載體，干燥，焙燒，得到最終產(chǎn)物。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的炭黑粉可以選自市售商品，如乙炔炭黑、N330炭黑、FW200炭黑等。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的硅源為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯中的一種或幾種。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的炭黑粉與含硅源的乙醇溶液的固液質(zhì)量比為1：5~1：30。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的硅源以二氧化硅計(jì)與炭黑粉的質(zhì)量比為5：1～1：1。