[發明專利]一種低溫脫硝催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011609561.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN114682247A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01J23/28
• 分類號: B01J23/28;B01J23/34;B01J27/12;B01J27/16;B01J31/38;B01J35/04;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/00;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: 張麗麗;韓蕾

1.一種低溫脫硝催化劑，該催化劑由載體、活性組分、酸性調變助劑、堿性調變助劑、氧化還原性調變助劑及抗水抗硫抗塵包覆膜組成；其中，

以所述載體的質量為基準，所述活性組分占載體質量的1％-30％，所述酸性調變助劑占載體質量的0.01％-10％，所述堿性調變助劑占載體質量的0.01％-10％，所述氧化還原性調變助劑占載體質量的0.01-20％，所述抗水抗硫抗塵包覆膜占載體質量的0.01-10％。

2.根據權利要求1所述的低溫脫硝催化劑，其中，所述抗水抗硫抗塵包覆膜是將抗水抗硫抗塵助劑的溶液涂覆在載體上得到的；所述抗水抗硫抗塵助劑的溶液的溶質為含氟聚丙烯酸酯、二甲基環體硅氧烷、硅油中的一種或幾種的組合；

所述載體為二氧化鈦；

優選地，所述載體為銳鈦礦型二氧化鈦，所述銳鈦礦型二氧化鈦的比表面積為60m²/g-200m²/g；

所述活性組分為鉬氧化物和釩氧化物；

優選地，所述鉬氧化物與釩氧化物的摩爾比為1：(0.1-5)。

3.根據權利要求1所述的低溫脫硝催化劑，其中，所述酸性調變助劑為F、B、Br、P的氧化物中的一種或幾種的組合；優選地，酸性調變助劑中F、B、Br、P的摩爾比為(0.01-10)：(0.01-10)：(0.01-10)：(0.01-5)；

所述堿性調變助劑為Mg、K、Ca、Al的氧化物中的一種或幾種的組合；優選地，堿性調變助劑中Mg、K、Ca、Al的摩爾比為(0.01-10)：(0.01-10)：(0.01-10)：(0.01-5)；

所述氧化還原性調變助劑為Ce、Mn、Zr的氧化物中的一種或幾種的組合；優選地，氧化還原性調變助劑中Ce、Mn、Zr的摩爾比為(0.01-10)：(0.01-10)：(0.01-10)。

4.權利要求1-3任一項所述的低溫脫硝催化劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

將活性組分的前驅體、酸性調變助劑的前驅體、堿性調變助劑的前驅體和氧化還原性調變助劑的前驅體溶于水中，加入草酸或檸檬酸，25℃-70℃水浴攪拌分散形成混合液；其中，草酸或檸檬酸與活性組分的質量比為0.1-3：1；

將載體加入到所述混合液中，在60℃-120℃干燥6h-24h，在200℃-700℃焙燒1h-12h，得到粉體；

將所述粉體直接或粉體成型后在抗水抗硫抗塵助劑的溶液中通過完全浸泡的方式對粉體或成型粉體進行涂敷，浸泡的時間為0.01h-24h，粉體或粉體成型后的體積與抗水抗硫抗塵助劑的溶液的體積比為1：0.5-100，在110℃干燥3h，200℃-500℃焙燒0h-12h，得到所述低溫脫硝催化劑。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其中，所述活性組分的前驅體為鉬鹽前驅體和釩鹽前驅體；

所述鉬鹽前驅體為二鉬酸銨、四鉬酸銨、七鉬酸銨和八鉬酸銨中的一種或至少兩種的組合；所述釩鹽前驅體為偏釩酸銨、草酸氧釩和硫酸氧釩中的一種或至少兩種的組合；

優選地，所述酸性調變助劑的前驅體為氟前驅體、溴前驅體、硼前驅體和磷前驅體中的一種或幾種的組合；

所述氟前驅體為氟化銨；所述硼前驅體為硼酸或硼酸銨；所述溴前驅體為溴化銨；所述磷前驅體為磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨的一種或幾種的組合；

優選地，所述堿性調變助劑的前驅體為鎂鹽前驅體、鉀鹽前驅體、鈣鹽前驅體和鋁鹽前驅體中的一種或幾種的組合；

所述鎂鹽前驅體為硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂和乙酸鎂中的一種或至少兩種的組合；所述鉀鹽前驅體為硝酸鉀、氯化鉀和硫酸鈷中的一種或至少兩種的組合；所述鈣鹽為硝酸鈣、硫酸鈣和氯化鈣中的一種或至少兩種的組合；所述鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁和硫酸鋁中的一種或至少兩種的組合；

優選地，所述氧化還原性調變助劑的前驅體為鈰鹽前驅體、錳鹽前驅體和鋯鹽前驅體中的一種或幾種的組合；

所述鈰鹽前驅體為硝酸鈰、硫酸鈰和氯化亞鈰中的一種或至少兩種的組合；所述錳鹽前驅體為硝酸錳、硫酸亞錳、氯化亞錳、乙酸亞錳和氯化錳中的一種或至少兩種的組合；所述鋯鹽前驅體為硝酸鋯、硫酸鋯、氯化鋯和氯氧化鋯中的一種或至少兩種的組合。