[發(fā)明專利]一種硫酸化釩鉻鈦脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110786311.5
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113385199B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志明;劉洪魁
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;B01J23/26;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/00;B01D53/86;B01D53/94;B01D53/56
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本發(fā)明涉及一種硫酸化釩鉻鈦脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于大氣污染控制技術(shù)和環(huán)境催化領(lǐng)域。所述催化劑以二氧化鈦為載體，Vsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;為主活性組分，Crsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;為助劑，并經(jīng)過硫酸化處理得到。本發(fā)明制備的硫酸化釩鉻鈦催化劑在氨選擇性催化還原NOsubgt;x/subgt;反應(yīng)中具有良好活性，在250～450℃范圍內(nèi)，空速為100000hsupgt;?1/supgt;時，NOsubgt;x/subgt;轉(zhuǎn)化率均在80％以上，并且具有良好的抗硫性能。本發(fā)明的催化劑可用于固定源煙氣及柴油車尾氣中NOsubgt;x/subgt;的高效脫除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于氨氣選擇性催化還原(Selective?catalytic?reduction,SCR)NO_x的硫酸化釩鉻鈦催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該脫硝催化劑適用于固定源煙氣以及柴油車尾氣中NO_x的消除，屬于大氣污染控制技術(shù)和環(huán)境催化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氮氧化物(NO_x)作為主要的大氣污染物之一，對環(huán)境質(zhì)量和人類健康造成極大危害。因此，NO_x的控制對環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。NH₃-SCR是目前應(yīng)用最廣泛的NO_x脫除技術(shù)，其核心是高效穩(wěn)定的脫硝催化劑。目前，傳統(tǒng)的NH₃-SCR脫硝催化劑主要是V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂，該催化劑只有在300-400℃的范圍內(nèi)具有良好活性，考慮到固定源煙氣和柴油車尾氣的溫度波動范圍大的特點，V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化劑窄的活性溫度窗口限制了其在NO_x脫除中的應(yīng)用。因此，研發(fā)高效且具有寬溫度窗口的NH₃-SCR催化劑引起了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

本發(fā)明通過在V₂O₅/TiO₂催化劑中添加助劑Cr₂O₃,并進(jìn)行硫酸化處理,制備了一種對NO_x脫除具有良好催化性能的新型脫硝催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備工藝簡單且對氨選擇性還原NO_x具有高活性和良好抗硫性能的催化劑及其制備方法。在V₂O₅/TiO₂催化劑添加助劑Cr₂O₃并進(jìn)行硫酸化處理，Cr₂O₃的添加促進(jìn)了催化劑的硫酸化程度(見圖1)，明顯增強(qiáng)了催化劑表面的酸性，且V₂O₅與Cr₂O₃之間存在強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)，該協(xié)同效應(yīng)有助于提高催化劑的氧化-還原性，氧化-還原性和酸性的提高使催化劑具有優(yōu)異的脫硝活性和強(qiáng)的抗硫性能。從而制得一種脫硝活性高、抗硫性能強(qiáng)的硫酸化釩鉻鈦脫硝催化劑。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種用于氨選擇性催化還原NO_x的硫酸化釩鉻鈦催化劑，其采用二氧化鈦作為載體，V₂O₅為主活性組分，Cr₂O₃為助劑，并且經(jīng)過硫酸化處理得到，其中，V₂O₅的質(zhì)量百分含量為1-4％，例如1.5％、2％、2.5％、3％或3.5％等，Cr₂O₃的質(zhì)量百分含量為1-5％，例如1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％或4.5％等。