[發明專利]一種氧化鈰鋯鐵復合鈦釩系寬溫域脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811187778.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109225244A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 劉瑾;王新翠;李真;夏莉;王卓;吳東興
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: B01J23/847
• 分類號: B01J23/847;B01J37/34;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

本發明屬于工業脫硝技術領域，具體涉及一種氧化鈰鋯鐵復合鈦釩系寬溫域脫硝催化劑，所述脫硝催化劑包括鈰、鋯和鐵的金屬氧化物；本發明還涉及上述脫硝催化劑的制備方法，其步驟為：a)制備復合金屬氧化物；b)制備支撐體材料；c)制備脫硝催化劑。與現有技術相比，本發明的脫硝催化劑不僅能保持在高溫條件下的催化活性，且在低溫區也表現出較強的催化活性；該脫硝催化劑制備工藝簡單、原料易得、投入成本低，所得脫硝催化劑適用溫度范圍得到很大拓展，對使用溫度要求更低，可以滿足更多催化環境的需要。

技術領域

本發明屬于工業脫硝技術領域，具體涉及一種氧化鈰鋯鐵復合鈦釩系寬溫域脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

隨著工業的發展，工業廢氣排放所帶來的環境問題逐漸受到人們的重視，去除工業廢氣中的氮氧化物，就成了近年來的研究熱點。其中，一氧化氮由于其難溶于水溶性試劑的特性，溶液吸收法一般不能將其去除，因此，對高效脫除一氧化氮的催化劑的研究越來越多。

目前市場上應用最廣泛的脫硝催化劑為鈦釩系催化劑，如V₂O₅-WO₃(MoO₃)-TiO₂。雖然這類催化劑的催化活性較高，但是由于其催化活性溫度窗口較高，導致在低溫催化脫硝領域中的應用受到了限制。因此，在維持鈦釩系催化劑高溫催化性能的基礎上，探索出提高其低溫催化性能的方法，是鈦釩系催化劑領域的發展趨勢。

發明內容

本發明的目的是提供一種使用安全可靠、能保持高溫催化脫硝活性且低溫催化脫硝活性也高的氧化鈰鋯鐵復合鈦釩系寬溫域脫硝催化劑。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種氧化鈰鋯鐵復合鈦釩系寬溫域脫硝催化劑，所述脫硝催化劑包括鈰、鋯和鐵的金屬氧化物。

與現有技術相比，本發明的脫硝催化劑不僅能保持在高溫條件下的催化活性，且在低溫區也表現出較強的催化活性，適用溫度范圍得到很大拓展，對反應條件要求更低，可以滿足不同催化場合的需要。

本發明的另一目的在于提供一種上述氧化鈰鋯鐵復合鈦釩系寬溫域脫硝催化劑的制備方法，制備方法簡單、使用安全可靠，既能保持所得催化劑的高溫催化脫硝活性，又能大大提高低溫催化脫硝活性。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種如上所述的氧化鈰鋯鐵復合鈦釩系寬溫域脫硝催化劑的制備方法，具體步驟如下：

a)制備復合金屬氧化物：取鈰、鋯和鐵三種金屬的可溶性鹽，加去離子水攪拌溶解，再緩慢加入氫氧化鈉，持續攪拌0.5～4h，干燥后煅燒得鈰鋯鐵復合金屬氧化物；

b)制備支撐體材料：取銳鈦礦型TiO₂、氨水、硬脂酸、SiO₂、WO₃、偏釩酸銨以及玻璃纖維，并在混煉機中攪拌均勻，再加入聚氧乙烯和羧甲基纖維素，繼續攪拌，至含水量小于27％，產物經干燥、煅燒處理后得支撐體材料；

c)制備脫硝催化劑：將支撐體材料在無水乙醇中超聲分散處理，得懸浮液，再將鈰鋯鐵復合金屬氧化物加入懸浮液中，超聲分散后干燥處理，得鈰鋯鐵復合金屬氧化物脫硝催化劑。

與現有技術相比，本發明的脫硝催化劑的制備方法，工藝簡單、原料易得、投入成本低，所得脫硝催化劑適用溫度范圍得到很大拓展，對使用溫度要求更低，可以滿足更多催化環境的需要。

作為優選方案，所述步驟a)中三種金屬的可溶性鹽分別為六水合硝酸鈰、八水合氯氧化鋯和六水合氯化鐵，其中，六水合硝酸鈰與八水合氯氧化鋯的摩爾比為5～15:1?；旌弦褐屑尤霘溲趸c后開始產生沉淀，攪拌1～3h后對混合液中產生的沉淀進行處理。