[發明專利]一種自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201911304736.7
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111135821A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 潘有春;王光應;梁燕;徐輝
• 申請（專利權）人: 安徽元琛環保科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/889;B01J37/06;B01J37/34;B01J37/02;B01J37/03;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 葉濛濛

1.一種自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑，其特征在于，包括基體和催化劑涂層，所述催化劑涂層設置在基體上方；

所述基體為電熱金屬合金材料；所述催化劑涂層包括涂層載體、催化劑活性組分和助催化劑，所述催化劑活性組分的質量百分含量為1-10％，所述助催化劑的質量百分含量為0.5-5％，剩余百分含量為涂層載體；

所述載體為氧化鋁和二氧化鈦的混合物；

所述催化劑活性組分為氧化鈰和氧化錳的混合物；

所述助催化劑為氧化鐵、氧化鈷、氧化銅和氧化鋇中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑，其特征在于，還包括過渡層，所述過渡層設置在基體和催化劑涂層之間；

所述過渡層為Al₂O₃薄膜層。

3.根據權利要求1所述的自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑，其特征在于，所述氧化鋁和二氧化鈦的質量比為1:(0.05-0.2)。

4.根據權利要求1所述的自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑，其特征在于，所述電熱金屬合金為鐵鉻鋁合金或鎳鉻合金。

5.一種如權利要求2-4任一項所述的自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)電熱金屬合金的的表面處理

將電熱金屬合金基體放置于5％NaOH溶液中浸泡后，取出用去離子水沖洗，然后5％硝酸溶液浸泡，取出用去離子水沖洗；

(2)Al₂O₃過渡涂層的制備

使用電沉積技術在步驟(1)處理后的電熱金屬合金表面沉積一層Al₂O₃薄膜，即為Al₂O₃過渡涂層；

(3)催化劑涂層漿料的制備

(a1)載體前驅體溶膠配置

稱取硫酸氧鈦、檸檬酸加入去離子溶解，80℃烘焙形成粘稠狀溶膠，然后往粘稠狀溶膠中加入固含量為25wt％的鋁溶膠，在50～60℃的條件下加熱攪拌，調節復合溶膠的粘度，最后得到載體前驅體溶膠A；

(a2)催化劑活性組分前驅體溶液的配置

將錳鹽和鈰鹽加入去離子水中，在60℃的條件下，攪拌溶解，制得催化劑活性組分前驅體溶液B；

(a3)助催化劑前驅體溶液配置

稱取可溶性鐵鹽、鈷鹽、銅鹽和鋇鹽中的一種或多種，加入去離子水混合，經攪拌溶解至溶液呈澄清透明狀，制得助催化劑前驅體溶液C；

(a4)將催化劑活性組分前驅體B和催化劑前驅體溶液C加入到載體前驅體溶膠A中，在50-60℃下加熱攪拌調節復合溶膠的黏度，得到催化劑涂層漿料；

(4)脫硝催化劑的制備

將步驟(2)中制得的具有Al₂O₃過渡層的電熱金屬合金浸入步驟(3)催化劑涂層漿料中2min，取出，烘干，并重復該浸漬-烘干過程1-3次，焙燒后，即得所述自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑。

6.根據權利要求5所述的自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑活性組分前驅體B中錳與鈰的摩爾比為1:0.5-1。

7.根據權利要求5所述的自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述錳鹽為醋酸錳或硝酸錳中的至少一種，所述鈰鹽為硝酸鈰或氯化鈰中的至少一種。

8.根據權利要求5所述的自熱式涂覆型低溫脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述可溶性鐵鹽、鈷鹽、銅鹽和鋇鹽為硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸銅、氯化鐵、氯化鈷、氯化銅中的至少一種。

9.根據權利要求5所述的自熱涂覆型式低溫脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中的烘干溫度為80℃，烘干時間為1-4h。

10.根據權利要求5所述的自熱涂覆型低溫脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述(4)中的焙燒具體為在空氣氣氛下，500-600℃煅燒，保溫2-3h。