[發明專利]用于高砷條件下的稀土基SCR脫硝催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202011355697.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112337475A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 王娜;葉長飛;葛成敏;王磊;楊廠;謝會東;陳誠
• 申請（專利權）人: 西安科技大學;山東東源新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J23/887
• 分類號: B01J23/887;B01D53/56;B01D53/86
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

用于高砷條件下稀土基SCR脫硝催化劑的制備方法，在CeO₂?MoO₃?TiO₂催化劑的基礎上，通過引入Ce氧化物、La氧化物和Mo氧化物對其進行共同改性，發現了Ce氧化物、La氧化物和Mo氧化物之間的協同作用，提高了高溫時催化劑的活性，拓寬了催化劑的使用溫度范圍。通過引入鎂鹽跟鐵鹽，進一步提高高砷環境下催化劑活性，拓寬了催化劑活性窗口的上限溫度。

技術領域

本發明涉及環境保護和催化劑技術領域，特別涉及用于高砷條件下的稀土基SCR脫硝催化劑的制備方法。

背景技術

我國存在大量的工業燃燒鍋爐，其NO_x排放量約占NO_x總排放量的30％。選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction，SCR)催化劑在我國燃煤鍋爐的推廣應用過程中面臨的一個關鍵挑戰在于其抗中毒能力的適應性。

燃煤煙氣飛灰中含有大量的堿金屬(如鈉、鉀等)、堿土金屬元素(如鈣)、磷(P)、硫(S)和砷(As)，使得脫硝催化劑化學中毒現象在燃煤、生物質等鍋爐煙氣處理時頻繁出現。其中，存在于飛灰中的砷作為無機劇毒品，可導致脫硝催化劑產生強烈的致失活效應。研究表明，煙氣中As2O3分子不但可堵塞催化劑孔道，還常被吸附于載體上并與活性位發生反應，形成無催化效應的穩定化合物而惰化活性中心，阻礙催化反應的繼續進行，致使催化劑化學失活。現有技術往往是通過添加氧化鉬成分來提升催化劑抗砷中毒性能，然而其添加后會顯著影響催化劑是活性、選擇性和溫度窗口，因此選擇合適的添加助劑，盡量減少對脫硝性能的影響，提升抗砷中毒能力，具有更廣闊的脫硝應用前景。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明旨在提供一種用于高砷條件下的稀土基SCR脫硝催化劑的制備方法，通過引入抗砷中毒元素，提升其催化劑化學穩定性，并用于固定源脫硝。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

用于高砷條件下稀土基SCR脫硝催化劑的制備方法，包括以下步驟；

步驟1：

將100質量份去離子水注入反應釜，開啟攪拌、溫控待水溫達 40-70℃后，加入0.01-0.5質量份氨水并攪拌均勻；

在該溫度下，不斷攪拌條件下向反應釜中添加0.1-1質量份檸檬酸或鹽酸，10-20質量份硅溶膠攪拌均勻；

再依次加入0.1-4質量份七鉬酸銨、8-10質量份硝酸鈰、2-4質量份硝酸鑭，0.1-0.5質量份氯化銅，攪拌均勻；

再加入0.5-3質量份的硫酸鎂、硫酸鐵混合，攪拌均勻；50-70 質量份二氧化鈦，攪拌均勻；

再加入3-8質量份堇青石攪拌均勻；再加入20-50質量份二氧化鈦攪拌均勻，得到攪拌均勻的漿料；

步驟2：

反應釜停止攪拌和加熱，對步驟1得到的漿料進行陳腐、老化；

步驟3：

將步驟2得到老化后的漿料在蒸發池內不斷加熱攪拌使液體蒸發，直至漿料結塊，表面開裂，得到干燥的結塊漿料；

步驟4：

將步驟3結塊漿料裝入馬弗爐內經過程序升溫進行煅燒；再將煅燒后的結塊漿料進行濕磨法研磨制粉，最后烘干、碾碎，得到稀土基SCR脫硝催化劑。

所述的步驟2中老化的具體步驟為：在反應釜中自然老化0.5-5 小時。