[發明專利]一種用于SCR反應的鈰基硫酸鹽催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710011055.6
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106622207B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 何洪;宋麗云;蘇垚超;邱文革;朱紅太;孫向麗
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01D53/90;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: 張立改

一種用于SCR反應的硫酸鹽催化劑的制備方法，屬于稀土基SCR催化劑的制備技術領域。包括如下步驟：(1)首先稱取原料，混合并球磨等，其組成Ce/Ti摩爾比為0.02～0.5；(2)將混合物轉移至馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為200～250℃保溫2～4h，400～650℃保溫2～6h。本發明原料廉價易得，制備過程簡單，制備條件容易控制，制備過程排放少等特點，所得催化劑具有較好的催化活性。

技術領域

本發明涉及一種鈰基SCR催化劑的制備方法，屬于稀土基SCR催化劑的制備技術領域。

背景技術

進入21世紀以來，伴隨著城市化的步伐的加快，環境問題也逐步凸顯出來，尤其是近年來出現的持續的霧霾天氣引起了人們的廣泛關注與擔憂，霧霾形成的主要原因為大氣中PM2.5濃度嚴重超標，而氮氧化物(NO_x)則是PM2.5的前驅物之一，嚴重的污染天氣給人們的正常生活和工作產生了嚴重的干擾，也會對人體的健康產生不利的影響。NO_x是當前大氣主要污染物之一，其主要來源包括汽車尾氣和工業鍋(窯)爐的排放。NO_x的減排是當前一項重要和極具挑戰的工作。為了更好的大氣環境，控制和減少NO_x的排放，國務院出臺了大氣污染控制的“國十條”，明確提出了控制NO_x排放的規劃與要求。實現NO_x的減量排放的目標對脫硝技術的研發與推廣提出了更高的要求。在NO_x排放控制技術中，選擇性催化還原(SCR)技術是目前最常用也是最受關注的處理技術。該技術利用還原劑NH₃在催化劑的作用下將NO_x轉化為無害的N₂，從而達到污染物減排的目的。對于SCR技術，催化劑的選擇最為關鍵，目前已經實現工業應用的SCR催化劑主要為V-W(Mo)-Ti催化劑。而非V-Ti系列催化劑，如稀土氧化物負載型催化劑、分子篩催化劑、鈣鈦礦型等催化劑等，也有大量的報道，并有部分實現了工業化應用。

稀土基催化劑由于其良好的催化活性、穩定性，毒性低等優點倍受關注，其中，最具有代表性的是CeO₂/TiO₂催化劑(Yang Shijian et al，Applied Catalysis B:Environmental.2013,136–137,19–28；Zhang Rui et al,Applied SurfaceScience.2014,289,237–244)。目前，CeO₂/TiO₂催化劑的研究開發工作方興未艾，例如，Yang等發現經過硫酸化的CeO₂/TiO₂催化劑比未經硫化的催化劑具有更好的SCR性能，認為CeO₂表面的硫酸根有助于增加催化劑的酸性中心，增加還原劑氨氣的吸附量，進而促進反應的進行(Yang S J,et al，Applied Catalysis B:Environmental.2013,136–137,19–28)。黃妍等發現CuSO₄添加到V₂O₅/TiO₂-SiO₂催化劑中可改善該催化劑的SCR性能，對抗水抗硫性能也表現出一定的促進作用(黃妍等，湘潭大學自然科學學報,2011,33,80-86)，表明硫酸鹽可作為助劑用于SCR催化劑中。

硫酸鈰，作為一種可溶性硫酸鹽，也表現出一定的SCR催化活性，由于其自身含有大量的硫酸根，可表現出良好的耐硫性能，如專利(祝社民等，申請公布號：CN103638939 A)公開了一種以硫酸鈰為催化劑活性組分，其他幾種過渡金屬硫酸鹽為助劑，TiO₂為載體的催化劑。

本發明結合固相物理混合和高溫焙燒處理制備一種稀土基SCR催化劑，具有較高的SCR催化活性。因其所用原料成本低廉、制備工藝簡單、穩定、易重復，具有良好的NO催化還原活性，同時能夠有效避免使用貴金屬，用水量少，制備過程排放低等優點，具有很好的應用前景。