[發明專利]一種SCR脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201611035977.2
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106732529A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉仕佳;欒浩;丘躍巖
• 申請（專利權）人: 上海派特貴金屬環保科技有限公司
• 主分類號: B01J23/26
• 分類號: B01J23/26;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 陳宙,于曉霞

技術領域

本發明涉及催化技術領域，具體是一種SCR脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

伴隨著國民經濟發展、人口增長和城市化進程的加快，環境污染問題的關注度逐漸提高，尤其是NO_X的排放問題。硝酸生產過程中產生的尾氣含有大量的NO_X，直接排入大氣中會造成嚴重的污染，因此，對NO_X的處理尤為重要。目前煙氣脫硝技術主要有吸收法、氫化還原法、氣相反應法等幾類。吸收法使用水/堿液/固體吸收，但是對NO吸附效率低，排放高。氫化還原法，使用氫氣、烴類隊尾氣中的氧以及氮氧化物進行還原，由于硝酸尾氣中約含有3％的氧，導致還原體氣有限與氧發生反應，消耗大量還原劑，且此種催化劑易中毒。目前脫硝效率最高、最為成熟的技術是選擇性催化還原(SCR)技術。

NH₃-SCR是指在有氧情況下、合適的溫度范圍(80～400℃)內，還原劑NH₃在催化劑的作用下，將NO x選擇性還原為N₂和水。其反應式如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O(1)

4NH₃+2NO₂+O₂→3N₂+6H₂O(2)

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O(3)

工業中大部分NOx脫除主要是以反應(1)為主。SCR過程中不希望生成N₂O，它不僅會降低反應的選擇性，而且還作為臭氧層破壞氣體和溫室氣體。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種SCR脫硝催化劑及其制備方法。

本發明通過如下技術方案實現：

一種SCR脫硝催化劑制備方法，包括蜂窩陶瓷載體的制備和涂層的制備，其特征在于，包括以下步驟：

a)將陶土和二氧化鈦混配，練泥得到泥料；

b)將所述步驟a)得到的泥料干燥、陳腐，得到含水量小于15％的泥料；

c)步驟b)陳腐后的泥料進入擠制機，在6～8MPa的壓力下經過模具擠制成濕的蜂窩體；

d)步驟c)所得濕的蜂窩體加入干燥器，在105～140℃下經過40～65h的干燥；

e)步驟d)干燥定型后的蜂窩體進入焙燒爐進行焙燒，在450～550℃下焙燒10～30h，經過8～15h冷卻至常溫。

f)將步驟e)所得成品進行切割，并進行前端硬化耐磨處理，獲得SCR脫硝催化劑載體成品。

g)將涂層的各組分混配，水解；

h)水解后過濾，不溶物在75～90℃下干燥，100～150℃下煅燒；

i)步驟h)煅燒后的產物冷卻至室溫，通過磨料機磨成粉末，得到涂層物料。

進一步的，所述步驟a)中加入添加劑玻璃纖維。

進一步的，步驟g)加入的組分還包括助催化金屬。

進一步的，所述制備好的涂層均勻的噴涂于催化劑載體表面。

一種根據上述方法制備的SCR脫硝催化劑，包括催化劑載體、催化劑活性組分和助劑，其特征在于，以催化劑總重量計，所述催化劑載體占85wt％～90wt％，催化劑活性組分占5wt％～15wt％，助劑1wt％～6wt％；催化劑載體為陶土和二氧化鈦混合支撐骨架，催化劑活性組分為V2O5、Cr2O3、NiO、CeO2和Gd2O3中的一種或幾種，助劑為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鈉或氧化鉀中的一種或幾種。

進一步的，以催化劑載體總重量計，所述陶土占85～90％。二氧化鈦占5％～10％。

進一步的，以催化劑總重量計，所述活性組分V₂O₅重量為5～10％、Cr₂O₃為3～5％和Gd₂O₃為2～3％。

進一步的，所述助劑為氧化鋁和氧化鈣的混合物。

有益效果：本發明所得催化劑具有體積小，高轉化效率及良好的催化活性和優秀的氨利用率。

附圖說明

圖1為國內市場上某催化劑脫硝效率圖，圖中所示曲線從上至下依次為：NO₂轉化率、NO_X轉化率和NO轉化率。