[發明專利]一種高活性SCR分子篩催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110603525.4
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113368893A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 姜楊;龐磊;吳章輝;劉詩逸
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: B01J29/76
• 分類號: B01J29/76;B01J37/08;B01J37/32;B01J37/34;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務所 42230
• 代理人: 張雯俐

本申請涉及柴油車尾氣處理技術領域，特別涉及一種高活性SCR分子篩催化劑及其制備方法。本申請提供的制備方法包括以下步驟：將硅源、鋁源和堿源進行研磨，混合均勻，得到固體混合物，加熱、洗滌、干燥、煅燒，得到沸石分子篩；向沸石分子篩中加入銅鹽溶液和鈰鹽溶液超聲分散，得到催化劑漿液；對催化劑漿液進行冷凍干燥，之后煅燒，即得到高活性SCR分子篩催化劑。利用本申請提供的制備方法制得的催化劑具有較寬的活性溫度窗口、強的抗水抗硫中毒性能、優異的低溫活性和水熱老化穩定性。

技術領域

本申請涉及柴油車尾氣處理技術領域，特別涉及一種高活性SCR分子篩催化劑及其制備方法。

背景技術

工廠廢氣和機動車尾氣中含有的氮氧化物是主要的大氣污染物之一，氮氧化物對環境造成的危害日益顯著。其中，柴油車尾氣氮氧化物(NO_x)污染已經成為大氣污染中最突出的問題之一。在移動源脫硝中，氨氣選擇性催化還原技術(NH₃-SCR)是目前應用最多、技術最成熟的煙氣脫硝技術之一。SCR(Selective Catalytic Reduction，選擇性催化還原技術)是針對柴油車尾氣排放中NO_x的一項處理工藝，其處理原理為在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素，把尾氣中的NO_x還原成N₂和H₂O，催化劑有貴金屬和非貴金屬兩類，該處理工藝具有不產生副產物、不形成二次污染、裝置結構簡單、脫除效率高(可達90％以上)、運行可靠、便于維護等優點。

研究表明，銅基分子篩催化劑對柴油車尾氣中的NO_x有著較高的催化凈化活性，具有廣闊的應用前景，然而分子篩是一種亞穩態材料，水蒸氣會使分子篩骨架坍塌，引起活性組分遷移，造成催化劑失活，且柴油中硫的燃燒產物會使活性金屬Cu發生緩慢的硫酸鹽化，從而降低催化劑活性。

因此有必要提供一種活性高、抗水和抗硫中毒能力強的銅基分子篩催化劑。

發明內容

本申請實施例提供一種高活性SCR分子篩催化劑的制備方法，以解決相關技術中銅基分子篩催化劑抗水和抗硫中毒能力弱的問題。

第一方面，本申請提供了一種高活性SCR分子篩催化劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟S101，制備沸石分子篩：將硅源、鋁源和堿源進行研磨，混合均勻，得到固體混合物，加熱、洗滌、干燥、煅燒，得到沸石分子篩；

步驟S102，向沸石分子篩中加入銅鹽溶液和鈰鹽溶液超聲分散，得到催化劑漿液；

步驟S103，對催化劑漿液進行冷凍干燥，之后煅燒，即得到高活性SCR分子篩催化劑。

一些實施例中，步驟S101中，硅源為硅藻土、凹凸棒石、海泡石中的任一種或多種的混合物。

一些實施例中，步驟S101中，鋁源為硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁中的任一種或多種的混合物。

一些實施例中，步驟S101中，堿源選用氫氧化鈉或氫氧化鉀。在一些優選實施例中，堿源選用氫氧化鈉。

一些實施例中，步驟S101中，硅源為硅藻土，鋁源為硫酸鋁，堿源為氫氧化鈉。

一些實施例中，步驟S101中，硅源中硅元素、鋁源中鋁元素和堿源中氫氧根的質量比為3～8:2～6:20～30。

一些實施例中，步驟S101中，加熱的方式為在100℃～200℃的條件下微波加熱0.5h～20h。

一些實施例中，步驟S101中，干燥的溫度為60℃～200℃，干燥的時間為3h～12h。

一些實施例中，步驟S101中，煅燒的溫度為450℃～650℃，煅燒的時間為1h～6h。

一些實施例中，步驟S102中，銅鹽為硫酸銅、氯化銅或硝酸銅。