[發明專利]新型二氧化鈦摻雜改性層柱狀黏土脫硝催化劑及制備方法

在審

• 申請號: 202110247154.0
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112973667A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 母佰龍;張曉波;崔廣榆;羅少鵬;馬麒帆;蘇凱歌;李愉龍
• 申請（專利權）人: 河南康寧特環保科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01J23/10;B01J23/34;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 崔衛琴

本發明公開了一種新型二氧化鈦摻雜改性層柱狀黏土脫硝催化劑，脫硝催化劑包括催化劑主體結構，催化劑主體結構包括催化劑載體和催化活性物質，催化劑載體成分包括鈦白粉，催化劑載體成分還包括Ti、Zr和Al改性層柱黏土中至少一種，其中Ti、Zr和Al作為層柱黏土的柱撐劑，催化活性物質包括V、Ce、Mn、Ho、La和Pr的氧化物中至少一種。本發明還公開了其簡單便捷的制備方法。本發明提供的新型二氧化鈦摻雜改性層柱狀黏土脫硝催化劑，不僅可以有效去除煙氣中的NO_X，還能有效抵抗煙氣中SO₂和H₂O對催化劑的中毒行為，延長催化劑使用壽命，減少催化劑的更換次數，降低企業成本。

技術領域

本發明屬于脫硝催化劑技術領域，尤其涉及一種新型二氧化鈦摻雜改性層柱狀黏土脫硝催化劑及制備方法。

背景技術

氮氧化物（NO_X）是人類活動釋放的主要污染物。它的排放會導致酸雨和霧霾的形成。目前，NO_X主要來自固定來源（例如火力發電廠和工業窯爐）排放的煙道氣，其主要由化石燃料燃燒驅動，其次來自汽車尾氣（移動源），而水泥行業成為既火電行業和汽車尾氣之后的第三大NO_X排放源。目前，降低煙氣中NO_X的最有效技術是使用NH₃作為還原劑的選擇性催化還原（SCR）技術來還原NO_X。

隨著我國NO_X排放標準的日益嚴格，SCR脫硝技術已在我國獲得較大的發展。在SCR技術的應用過程中，催化劑的制備生產是其中最重要的組成部分，其催化性能直接影響到SCR系統的整體脫硝效果。傳統的商用脫硝催化劑一般是V₂O₅-WO₃(MoO₃)-TiO₂催化劑，但其適應的溫度段為300-400℃，溫度窗口較窄，而且TiO₂用量較多，成本昂貴。

層柱粘土（Pillared Interlayer Clays，PILC）作為一類新型多孔材料，是近年來國際上正在大力研究開發的一種新型催化材料，具備非常優異的催化性能。我國擁有豐富的膨潤土資源，約占世界總儲量的60%，它是制備層柱粘土的主要原材料，成本低廉。而且，層柱黏土的催化劑在氨法還原SCR中具有很好的抗H₂O和SO₂性能。若能用層柱粘土代替或部分代替TiO₂作載體制備脫硝催化劑將很大程度上降低生產成本，為企業帶更大的利潤，提高市場競爭力。

本發明的目的是提供一種高效、寬溫、廉價的煙氣脫硝催化劑，是在載體TiO₂鈦白粉的基礎上，用層柱黏土部分替代鈦白粉，采用不同的活性組分，考察其在寬溫度段的煙氣脫硝性能，為脫硝催化劑行業提供基礎，降低成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種安全有效、使用方便的新型二氧化鈦摻雜改性層柱狀黏土脫硝催化劑，并提供其簡單、便捷、實用的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種新型二氧化鈦摻雜改性層柱狀黏土脫硝催化劑，脫硝催化劑包括催化劑主體結構，催化劑主體結構包括催化劑載體和催化活性物質，催化劑載體成分包括鈦白粉，催化劑載體成分還包括Ti、Zr和Al改性層柱黏土中至少一種，其中Ti、Zr和Al作為層柱黏土的柱撐劑，催化活性物質包括V、Ce、Mn、Ho、La和Pr的氧化物中至少一種。

進一步地，所述改性層柱黏土的原材料組分為膨潤土、蒙脫石、膠嶺石、累托土、斑脫土、貝得石和漢克特石中至少一種，改性層柱黏土的原材料粒徑為180-220目。