[發明專利]一種兩級活性組分的脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710019410.4
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN108295861A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 陳勇;胡建鋒;吳曉東;吳新謙;林啟維;林榮貴;溫明英
• 申請（專利權）人: 龍巖紫荊創新研究院
• 主分類號: B01J23/86
• 分類號: B01J23/86;B01J23/889;B01J23/888;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 林祥翔;呂元輝

本發明提供一種兩級活性組分的脫硝催化劑，該催化劑包括第一級活性組分與第二級活性組分，所述的第一級活性組分由CeO2和過渡金屬氧化物組成的復合金屬氧化物構成，所述的第二級活性組分由ZrO2和過渡金屬氧化物組成的復合金屬氧化物構成；所述的第一級活性組分負載在載體上，第二級活性組分負載在第一級活性組分上。本發明還提供該催化劑制備方法，主要包括步驟：1)第一級活性組分的制備；2)第一級活性組分負載在載體上；3)第二級活性組分的制備；4)第二級活性組分負載在第一級活性組分上；5)與助劑混合、陳腐；6)擠壓成型；7)干燥煅燒。這種兩級活性組分的脫硝催化劑既具有良好的活性，又具有良好的穩定性和抗硫性。

技術領域

本發明涉及脫硝催化劑領域，特別涉及一種兩級活性組分的脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

選擇性催化還原技術(SCR)是國內大規模應用的脫硝技術，該技術的核心是脫硝催化劑，目前國內應用的最廣的SCR脫硝催化劑是釩鈦基催化劑，該催化劑的主要活性成分是V化合物，這是一種劇毒化合物，會對人體造成多種疾病和危害，針對這種情況，環保部于2014年正式將釩基脫硝催化劑列為危險廢棄物，限制其使用，國內部分區域開始推廣無釩脫硝催化劑甚至禁止釩基脫硝催化劑的使用。

國內外大量報導了取代釩的過渡金屬氧化物催化劑用于煙氣脫硝的研究。很多研究人員利用稀土金屬和過渡金屬組合開發出了多種無釩脫硝催化劑，其中，很多過渡金屬氧化物都具有很好的催化活性，例如Mn、Fe、Cu、Zn、Ni等；CeO₂具有良好的氧遷移性能和儲放氧性能，CeO₂和過渡金屬氧化物結合將有助于提高催化劑的氧化還原性能，因此，Ce和過渡金屬組合的催化劑具有很好的活性。

但是Ce和過渡金屬組合起來制備的催化劑雖然活性很好，但是抗硫性仍然需要提高，現場的煙氣中一般都含有大量的SO₂，因此脫硝催化劑的抗硫性是一個很重要的性能指標。

為此，需要提供一種同時具有高催化活性、且抗硫性好的脫硝催化劑。

發明內容

本發明是這樣實現的：

一種兩級活性組分的脫硝催化劑，該催化劑包括第一級活性組分與第二級活性組分，所述的第一級活性組分由CeO₂和過渡金屬氧化物組成的復合金屬氧化物構成，所述的第二級活性組分由ZrO₂和過渡金屬氧化物組成的復合金屬氧化物構成；所述的第一級活性組分負載在載體上，第二級活性組分負載在第一級活性組分上。

第一級活性組分主要是催化活性性、第二級活性組分主要是抗硫性。第一級活性組分負載在載體上，第二級活性組分負載在第一級活性組分上，第一級活性組分和第二級活性組分不能更改負載順序，只能將第一級活性組分負載在載體上，第二級活性組分不能負載在載體上。第一級活性組分由CeO₂和過渡金屬氧化物組成，其催化活性很好；第二級活性組分由ZrO₂和過渡金屬氧化物組成，提高抗硫性。第一級活性組分和第二級活性組分的作用不同，如果更改順序，不能保證催化劑還能有好的活性和抗硫性。

本發明將催化劑設計成三層結構，最里面層是載體，中間層是第一級活性組分，最外層是第二級活性組分，這種設計能同時提高催化劑的催化活性和抗硫性。

優選地，與CeO₂復合的過渡金屬氧化物包括Cr₂O₃、MnO₂、Fe₂O₃、CoO、MoO₃或WO₃一種或多種。