[發(fā)明專利]一種介孔脫硝催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710696186.2
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107497417B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳志偉;徐泉;任鯤;周紅軍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;姚亮

本發(fā)明提供了一種介孔脫硝催化劑及其制備方法與應用，以該介孔脫硝催化劑的總重量為100％計算，其包含85?95wt％的釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物及粘結劑余量；其中，所述釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物具有規(guī)整的六方介孔結構，在該釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物中，鈦氧化物、鋯氧化物間隔分布構成介孔孔壁，釩氧化物均勻分布在介孔孔道的內表面；以該釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物的總重量為100％計，其包含30?80％的鈦氧化物、25?75％的鋯氧化物及1?10％的釩氧化物。本發(fā)明制備得到的催化劑具有比表面積大、活性組分高度分散、反應物及產物擴散阻力小、反應活性高、耐高空速、活性組分與載體相互作用強及熱穩(wěn)定性好等特點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種介孔脫硝催化劑及其制備方法與應用，屬于煙氣脫硝技術領域。

背景技術

氮氧化物是酸雨、光化學煙霧、大氣污染的主要成因，其對臭氧層也具有一定的破壞作用。隨著經濟的發(fā)展和日益嚴峻的環(huán)保形勢，環(huán)保部門對各行業(yè)的減排要求和力度不斷增大，因此，煙氣及尾氣排放過程中伴隨的氮氧化物配方也引起了人們的關注。我國的發(fā)電形式主要以火電為主，同時機動車保有總量較大，因此我國的氮氧化物排放主要來源于火電廠煙氣和機動車尾氣排放。選擇性催化還原(SCR)技術以其脫硝率高、技術成熟、產物環(huán)保等原因，是目前應用最廣泛的煙氣脫硝技術之一。

催化劑的性能是煙氣脫硝技術的關鍵，一般要求催化劑的活性組分為可變價金屬，載體具有較高的比表面積及良好的耐高溫性能。現階段使用的煙氣脫硝催化劑主要以TiO₂、V₂O₅、WO₃、CeO₂等復合氧化物催化劑為主，實際應用過程中需要調節(jié)WO₃、CeO₂等的比例以防止銳鈦礦相的TiO₂發(fā)生晶型轉變進而生成晶紅石。此外，復合氧化物催化劑載體的比表面積較小，不利于活性組分的分散，并且通過浸漬法負載的V₂O₅活性組分在高溫條件下易于燒結和脫落，對再生后催化劑的脫硝性能有一定的影響。

因此開發(fā)一種耐高溫、穩(wěn)定性好、比表面積較高、成本低廉的介孔脫硝催化劑顯得尤為必要。

發(fā)明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物。

本發(fā)明的目的還在于提供上述釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物的制備方法。

本發(fā)明的目的還在于提供一種含有上述釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物的介孔脫硝催化劑。

本發(fā)明的目的還在于提供上述介孔脫硝催化劑的制備方法。

本發(fā)明的目的還在于提供上述介孔脫硝催化劑在煙氣脫硝中的應用。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物，其具有規(guī)整的六方介孔結構，在該釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物中，鈦氧化物、鋯氧化物間隔分布構成介孔孔壁，釩氧化物均勻分布在介孔孔道的內表面；

以該釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物的總重量為100％計，其包含30-80wt％的鈦氧化物、25-75wt％的鋯氧化物及1-10wt％的釩氧化物；且所述鈦氧化物、鋯氧化物及釩氧化物的重量分數之和為100％。

根據本發(fā)明具體實施方案，優(yōu)選地，所述釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物的比表面積大于100m²/g，介孔體積為0.5-1.2mL/g，平均孔徑為2-6nm。

本發(fā)明還提供了上述釩鈦鋯復合介孔金屬氧化物的制備方法，其包括以下步驟：

(1)將鈦源、鋯源混合，攪拌形成均勻溶液；

(2)將釩源與步驟(1)所得均勻溶液迅速混合后進行預水解；