[發(fā)明專(zhuān)利]具有晶面效應(yīng)的低溫SCR脫硝催化劑的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110596646.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113262779B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬小東;何旭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/34
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/34;B01J37/02;B01J37/03;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長(zhǎng)杰

1.一種具有晶面效應(yīng)的低溫SCR脫硝催化劑，其特征在于，所述催化劑的載體為優(yōu)先暴露{001}晶面的銳鈦礦TiO₂{001}，活性組分為Mn₂O₃、MnO₂和Sm₂O₃；催化劑中Mn/(Mn+Ti)的摩爾百分比為25％～35％，Sm/(Sm+Mn)的摩爾百分比為5％～15％，Mn³⁺/Mn⁴⁺比例為90％～120％；顯著提高了催化劑的低溫NH₃選擇催化還原NO的活性，同時(shí)保持較高的穩(wěn)定性和抗水性，其綜合性能較好；低溫SCR脫硝催化劑的制備方法包括以下步驟：

(1)優(yōu)先暴露{001}晶面的銳鈦礦TiO₂{001}載體的合成：將20mL鈦酸丁酯加入12mL的24wt％的HF水溶液中充分?jǐn)嚢韬笾糜?80～220℃烘箱中反應(yīng)16～32h；反應(yīng)結(jié)束后，用去離子水及無(wú)水乙醇交替洗滌反應(yīng)產(chǎn)物至中性；然后將沉淀物在60～100℃干燥8～24h，再于400～600℃空氣氣氛下焙燒1～2h，得到優(yōu)先暴露{001}晶面的銳鈦礦TiO₂{001}載體；

(2)活性組分的負(fù)載：將Mn(NO₃)₂及Sm(NO₃)₃·6H₂O溶于去離子水，攪拌均勻，獲得混合溶液A；將步驟(1)制備所得TiO₂{001}載體分散于去離子水中，獲得懸浮液B；向所述懸浮液B中加入所述混合溶液A，加熱攪拌，獲得中間產(chǎn)物并進(jìn)行干燥、焙燒，得到所述低溫SCR脫硝催化劑；所述焙燒溫度為350～400℃，焙燒時(shí)間為2～4h；

利用固定床微型SCR反應(yīng)裝置對(duì)催化劑進(jìn)行SCR性能評(píng)價(jià)，催化反應(yīng)溫度控制在80～280℃范圍，空速控制在40000～60000h^-1，O₂含量控制在為2～3vol.％，在120℃時(shí)NO轉(zhuǎn)化率均能達(dá)到95％以上；在240℃連續(xù)反應(yīng)24h催化劑的NO轉(zhuǎn)化率均在95.7％以上；在通入2.5vol.％H₂O、50000h^-1空速條件下的脫硝活性較高，在120℃時(shí)NO轉(zhuǎn)化率均超過(guò)70％，具有良好的抗水性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有晶面效應(yīng)的低溫SCR脫硝催化劑，其特征在于，加入混合溶液A攪拌時(shí)間為0.5～2h，所述加熱攪拌溫度為75～85℃，加熱時(shí)間為2～4h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有晶面效應(yīng)的低溫SCR脫硝催化劑，其特征在于，所述中間產(chǎn)物干燥溫度為80～120℃，干燥時(shí)間為12～24h。

4.一種權(quán)利要求1所述的催化劑的應(yīng)用，該催化劑用在煙氣脫硝中。