[發明專利]一種中高溫煙氣脫硝催化劑的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202011271531.6
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112264039A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 范建偉;張鵬;張偉賢;滕瑋;冉獻強;孫宇;薛英浩;陳小倩;余備;馬倩;陳燕燕
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J35/04;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

1.一種中高溫煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，步驟如下：

(1)稱取適量介孔二氧化硅分子篩和涂敷型氧化鋁，混合后加入適量去離子水，攪拌均勻得到載體溶液，所述介孔二氧化硅分子篩和涂敷型氧化鋁占所述載體溶液的質量百分比為20％～35％；

(2)稱取適量的鐵元素前驅體化合物或/和鈰元素前驅體化合物，加入適量去離子水，攪拌至完全溶解，得到活性組分前驅體溶液，所述鐵元素前驅體化合物或/和鈰元素前驅體化合物占所述活性組分前驅體溶液的質量百分比共為5％；

(3)將活性組分前驅體溶液與載體溶液混合，攪拌1h；

(4)稱取適量的鉬元素前驅體化合物、鎢元素前驅體化合物和鈀元素前驅體化合物，加入適量去離子水，攪拌均勻后加入所述步驟(3)得到的混合溶液，攪拌24h得到催化劑涂層混合液，所述鉬元素前驅體化合物、鎢元素前驅體化合物和鈀元素前驅體化合物的總質量占所述步驟(4)得到的催化劑涂層混合液的質量百分比為5％；

(5)將所述步驟(4)得到催化劑涂層混合液轉移至球磨機，經球磨24～72h后得到催化劑涂層漿料；

(6)將空白蜂窩陶瓷浸涂于催化劑涂層漿料5～20min，待均勻混合后通過高壓空氣吹掃蜂窩陶瓷表面；

(7)將催化劑涂層涂敷的蜂窩陶瓷置于鼓風干燥箱120℃干燥8h；

(8)經干燥后的蜂窩陶瓷進行550℃高溫煅燒5h，得到成型的工業脫硝催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種中高溫煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述的步驟(1)選用的介孔二氧化硅分子篩孔徑為8nm～30nm。

3.根據權利要求1所述的一種中高溫煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)選用的鐵元素前驅體化合物或/和鈰元素前驅體化合物，所述鐵元素前驅體化合物為九水合硝酸鐵，所述鈰元素前驅體化合物為六水合硝酸鈰。

4.根據權利要求1所述的一種中高溫煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述的步驟(3)選用的鉬元素前驅體化合物為四水合鉬酸銨，鎢元素前驅體化合物為鎢酸銨，鈀元素前驅體化合物為硝酸鈀。

5.根據權利要求1所述的一種中高溫煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中的鉬元素前驅體化合物、鎢元素前驅體化合物和鈀元素前驅體化合物的鉬元素、鎢元素和鈀元素的摩爾比為(20～80):(50～200):1。

6.根據權利要求1所述的一種中高溫煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于，催化劑的涂敷量計算方法為：W＝(m₁-m₀)/m₀×100％，所述W為催化劑的涂敷量，所述m₀為涂敷催化劑之前的空白蜂窩陶瓷的質量(以g為單位)，所述m₁為涂敷催化劑并焙燒之后的蜂窩陶瓷的質量(以g為單位)，所述催化劑涂敷量占空白蜂窩陶瓷的質量分數為8％～15％。

7.根據權利要求1-6任一所述的制備方法得到的脫硝催化劑在煤層氣發電廠排放的中高溫煙氣脫硝中的應用，其特征在于，在煤層氣發電廠廢氣處理中，在SCR脫硝裝置內加入所述脫硝催化劑進行氮氧化物處理。

8.根據權利要求7所述的脫硝催化劑在煤層氣發電廠排放的中高溫煙氣脫硝中的應用，其特征在于，在400℃～600℃中高溫含NO_x煙氣的脫硝反應中，通入與NO_x濃度相同的氨氣作為還原劑，NO_x去除率穩定在90％以上，并且具有優異的高溫穩定性。