[發明專利]一種SCR催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110614088.6
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113351245A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 劉屹;錢正枝;朱爽;任明松;陳朋;汪銀環
• 申請（專利權）人: 安徽艾可藍環保股份有限公司
• 主分類號: B01J29/80
• 分類號: B01J29/80;F01N3/20;F01N3/28;B01J35/04;B01J35/10
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 張旭

本發明涉及一種SCR催化劑及其制備方法和應用，屬于SCR催化劑技術領域，包括以下步驟：將含銅分子篩粉體配成漿液，涂敷在蜂窩狀堇青石陶瓷載體上作為底層，烘干；將含鐵分子篩粉體配成漿液，涂敷在蜂窩狀堇青石陶瓷載體上作為表層，烘干；焙燒蜂窩狀堇青石陶瓷載體。本發明能夠解決SCR催化劑無法兼具耐硫性能和NOx凈化效率的問題。

技術領域

本發明涉及SCR催化劑技術領域，尤其涉及一種SCR催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

我國非道路用柴油機每年新增幾百萬臺左右，全國每年超過1億的柴油消耗總量中，約有20%用于各類非道路移動機械。這些非道路移動機械是氮氧化物的重要排放源，初步估計每年的排放氮氧化物200萬噸以上。

在2020年09月28日，生態環保部發布了關于征求《非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第三、第四階段）（GB20891-2014）修改單（二次征求意見稿）》，要求所有生產、進口和銷售的560kW以下（含560kW）非道路移動機械及其裝用的柴油機應符合本標準第四階段要求。

但就目前已經開發的技術路線來說，主要分純銅基、純鐵基、純釩基為主，他們各有優勢，但劣勢也是十分明顯。純銅基對NOx凈化效率高但不耐硫、純鐵基耐硫性十分優異但對NOx凈化效率不佳、純釩基對于NOx凈化效率和耐硫性均處于中等水平，對機型排放水平要求高。所以均不是最優化的選擇。

本專利申報的銅鐵基SCR，其優勢在于通過優選銅基、鐵基材料，通過分層布置的工藝方法，將一定量的銅基涂敷于載體底層，將一定量的鐵基涂敷于銅基上層，這樣既發揮耐硫優勢，又保留了銅基的性能優勢，非常適用于非道路機械的尾氣后處理系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種SCR催化劑及其制備方法和應用，解決SCR催化劑無法兼具耐硫性能和NOx凈化效率的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種SCR催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將含銅分子篩粉體配成漿液，涂敷在蜂窩狀堇青石陶瓷載體上作為底層，烘干；

（2）將含鐵分子篩粉體配成漿液，涂敷在蜂窩狀堇青石陶瓷載體上作為表層，烘干；

（3）焙燒蜂窩狀堇青石陶瓷載體。

進一步的，所述步驟（1）中的含銅分子篩粉體中銅的質量分數為3.0-4.0%。

進一步的，所述步驟（2）中的含鐵分子篩粉體中鐵的質量分數為3.0-4.5%。

進一步的，所述步驟（1）和步驟（2）中的烘干溫度均為120℃，烘干時間為12h，所述步驟（3）中將將烘干完全的蜂窩狀堇青石陶瓷載體在空氣氣氛下，于500-600℃焙燒2-5h。

進一步的，所述步驟（1）中，將含銅分子篩粉體Cu-SSZ-13與去離子水混合，控制粉體固含量為25-30%配制成漿液，并控制干粉上載量為70-100g/L；所述步驟（2）中，將含鐵分子篩粉體Fe-β與去離子水混合，控制粉體固含量為30-35%配制成漿液，并控制干粉上載量為90-120g/L。

進一步的，所述含銅分子篩粉體Cu-SSZ-13選用H型SSZ-13分子篩和醋酸銅溶液通過離子交換配制得到，再經過烘干焙燒，最終含銅分子篩粉體Cu-SSZ-13的Cu質量占比為3.0-4.0%；所述含鐵分子篩粉體Fe-β選用H型β分子篩和硝酸鐵溶液通過離子交換配制得到，再經過烘干焙燒，最終含鐵分子篩粉體Fe-β的Fe質量占比為3.0-4.5%。