[發明專利]整體式低溫脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710679465.8
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107362808A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 馬騰坤;房晶瑞;汪瀾
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙)11348
• 代理人: 王偉鋒,劉鐵生

技術領域

本發明涉及一種催化脫硝領域，特別是涉及一種整體式低溫脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

氮氧化物(NO_x)是大氣主要污染物之一，能夠產生酸雨、光化學煙霧以及參與形成空氣中的PM2.5等，嚴重危害自然生態環境和人類健康。大氣中的NO_x主要來源于非電工業鍋爐、燃煤電廠以及機動車尾氣排放。在眾多NO_x減排技術中，選擇性催化還原法(SCR)因其具有運行穩定、脫除效率高等優點脫穎而出，使SCR技術在NO_x凈化領域等到推廣應用，其中脫硝材料是SCR技術的核心。隨著我國大氣環境不斷惡化，國家對傳統的非電工業窯爐NO_x排放限值不斷提高，然而非電工業窯爐因自身煙氣成分及溫度不同于燃煤電廠，廣泛應用于燃煤電廠的商業釩鈦系脫硝材料不適合非電工業窯爐NO_x減排，造成這一現象的主要原因是非電工業窯爐尾氣的溫度偏低，而商用釩鈦系脫硝材料的活性溫度窗口較高，因此低溫高效的脫硝材料是非電工業窯爐NO_x減排技術中迫切需要的對象。

在低溫脫硝材料研究領域中，MnO_x由于具有較好的低溫催化活性而被廣泛研究，然而目前在市場上未見到Mn-Ce系催化劑產品及其應用案例，多數原因歸屬于Mn-Ce/TiO₂蜂窩催化劑在干燥、煅燒易出現質量事故，如表層炸裂、機械強度低等，致使蜂窩產品成品率幾乎為零。對于TiO₂(或TiO₂-WO₃)蜂窩載體進行低溫預焙燒保證其具有較高的比表面積，再浸漬活性組分制備整體式低溫SCR脫硝材料的相關研究鮮有報道。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種新型的整體式低溫脫硝催化劑及其制備方法，所要解決的技術問題是使其易成型，活性組分在載體內外分布均勻，成品率高，具有良好的機械強度，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種整體式低溫脫硝催化劑的制備方法，其包括：

1)將錳鹽、鈰鹽和鐵鹽溶于水中，水浴攪拌，得到活性組分混合溶液；

2)將載體、增強劑與成型助劑混煉、陳腐、擠出，得到蜂窩坯體；將蜂窩坯體干燥、預焙燒，得到整體式蜂窩載體；

其中，預焙燒的條件為：預焙燒溫度曲線設置為從50-60℃升溫至300-400℃，升溫速度為20-30℃/h，在300-400℃保溫2-3h，降溫至60-80℃，降溫速度為40-50℃/h，預焙燒的時間為24-26h；

3)將所述的整體式蜂窩載體浸漬于所述的活性組分混合溶液，得到預制體；將預制體干燥，煅燒，得到整體式低溫脫硝催化劑。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

優選的，前述的整體式低溫脫硝催化劑的制備方法，其中所述的錳鹽為硝酸錳，所述的鈰鹽為硝酸鈰，所述的鐵鹽為硝酸鐵；

所述的活性組分混合溶液，以重量百分比計，其包括：

硝酸錳：27.5-42.5％；

硝酸鈰：4-5％；

硝酸鐵：5.5-8.5％；

水：44-63％。

優選的，前述的整體式低溫脫硝催化劑的制備方法，其中所述的載體為鈦白粉或鈦鎢粉；所述的增強劑為凹凸棒石；所述的成型助劑包括硬脂酸、乳酸、玻璃纖維、羧甲基纖維素和聚氧化乙烯。

優選的，前述的整體式低溫脫硝催化劑的制備方法，其中所述的整體式蜂窩載體，以重量百分比計，其包括：

載體：100％；

凹凸棒石：5-8％；

硬脂酸：0.3-0.5％；

乳酸：0.9-1.1％；

玻璃纖維：10-15％；

羧甲基纖維素：0.8-1％；

聚氧化乙烯：1.5-1.7％。