[發(fā)明專(zhuān)利]一種Ru-Ag雙金屬?gòu)?fù)合型脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710294260.8
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106984304B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)建郁;孫改轉(zhuǎn);李雪輝;楊本勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/46
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/46;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛(ài)鵬

本發(fā)明公開(kāi)了一種Ru?Ag雙金屬?gòu)?fù)合型脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用，所述催化劑以γ?Al₂O₃為載體，貴金屬Ru和Ag為活性組分；以載體的質(zhì)量為基準(zhǔn)，催化劑中活性組分Ru的負(fù)載量為0.01％～1.0％，Ag的負(fù)載量為1％～10％。該催化劑用于煙氣脫硝。與單一組分的Ru基或Ag基催化劑相比，本發(fā)明利用了雙金屬協(xié)同作用顯著地提高了催化劑的脫硝效率，有效地拓寬了其活性溫度窗口；在氧氣過(guò)量，GHSV＝37500h^?1的條件下，250～400℃內(nèi)，NO的轉(zhuǎn)化率可達(dá)65％左右。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SCR(選擇性催化還原)煙氣脫硝技術(shù)，特別涉及一種用CO作還原劑的中高溫SCR脫硝的催化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于大氣凈化技術(shù)和環(huán)保催化材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煙氣排放是大氣污染的一個(gè)重要源頭，因此凈化煙氣是治理大氣污染的重要手段。溫室氣體主要從節(jié)能減排角度和新能源開(kāi)發(fā)入手，煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)日漸成熟和穩(wěn)定，而對(duì)于脫硝技術(shù)，選擇性催化還原(SCR)是最有效也是應(yīng)用最多的技術(shù)。根據(jù)所使用的還原劑的不同，SCR技術(shù)可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是以NH₃為還原劑的SCR技術(shù)，另一類(lèi)是以碳烴類(lèi)(包括CO、H₂、C₃H₈)為還原劑的SCR技術(shù)。

用NH₃作為還原劑，脫硝率可達(dá)95％，但同時(shí)也存在很多負(fù)面問(wèn)題，比如需要另外加入NH3，無(wú)形中提高了成本，并且氨在運(yùn)輸過(guò)程中還存在泄露的問(wèn)題，反應(yīng)后可能會(huì)造成二次污染等；來(lái)源較容易的CH₄作還原劑也具有良好的脫硝活性，但是運(yùn)輸困難，反應(yīng)后副產(chǎn)物多，易產(chǎn)生帶有毒性的COS，而且產(chǎn)物中的H₂O會(huì)對(duì)催化劑活性造成影響，使其發(fā)展受到制約；以H₂作還原劑所需的反應(yīng)溫度較低，但是不易運(yùn)輸和保存，而且來(lái)源較之其他還原劑要困難些，使其在實(shí)際工業(yè)化中受到阻攔；以CO作為還原劑目前受到人們重視，由于不完全燃燒，煙氣中本身就會(huì)帶有一定量CO，隨著NOx和SO₂等一起排出，因此，使用煙氣中自帶的CO作為還原劑不僅可以起到脫硫脫銷(xiāo)的作用，還可以將CO一起脫除，具有操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

CO催化還原NO因能同時(shí)消除兩種污染氣體而受到許多研究者的青睞，而用于該反應(yīng)的催化劑主要有負(fù)載型貴金屬催化劑和過(guò)渡金屬氧化物催化劑。由于FCC再生器中氧氣的含量大約在1～2％，而大多數(shù)過(guò)渡金屬氧化物催化劑在有氧條件下優(yōu)先催化CO與O₂的反應(yīng)，幾乎沒(méi)有脫硝效果。因此開(kāi)發(fā)富氧條件下高活性、高選擇性的CO-SCR催化劑，對(duì)解決實(shí)際情況有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種Ru-Ag雙金屬?gòu)?fù)合型脫硝催化劑及其制備方法，該催化劑通過(guò)活性組分Ru和Ag雙金屬的協(xié)同效應(yīng)，顯著的提高了催化劑的脫硝效率和熱穩(wěn)定性，同時(shí)拓寬了催化劑的脫硝反應(yīng)溫度窗口。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種Ru-Ag雙金屬?gòu)?fù)合型脫硝催化劑，所述催化劑以γ-Al₂O₃為載體，貴金屬Ru和Ag為活性組分；以載體的質(zhì)量為基準(zhǔn)，催化劑中活性組分Ru的負(fù)載量為0.01％～1.0％，Ag的負(fù)載量為1％～10％。

所述催化劑中活性組分Ru的負(fù)載量為0.1％～1.0％，Ag的負(fù)載量為3％～10％。

所述催化劑中活性組分Ru的負(fù)載量為0.5％，Ag的負(fù)載量為3％～5％。

所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)按比例稱取活性組分釕的可溶性鹽，溶解在去離子水中，攪拌均勻，得到釕前驅(qū)體鹽溶液；取上述釕前驅(qū)體鹽溶液，加入少量蒸餾水，加入γ-Al₂O₃顆粒，攪拌均勻，成等量浸漬狀態(tài)，靜置8～12h，烘干，焙燒后得到固體混合物；