[發(fā)明專利]一種基于金屬蜂窩載體的超高溫催化劑及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110796349.0 | 申請(qǐng)日： | 2021-07-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113385221A | 公開（公告）日： | 2021-09-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉蘇濤;潘有春;梁燕;王光應(yīng);趙羽 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 安徽元琛環(huán)保科技股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B01J29/48 | 分類號(hào)： | B01J29/48;B01J35/04;B01D53/86;B01D53/56 |
| 代理公司： | 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124 | 代理人： | 丁瑞瑞 |
| 地址： | 236000 安徽*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 金屬 蜂窩 載體 超高溫 催化劑 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供一種基于金屬蜂窩載體的超高溫催化劑及其制備方法，以FeCrAl金屬蜂窩為載體，以Al2O3/ZSM?5分子篩復(fù)合材料作為涂層，以MOx為活性物質(zhì)，其中，Al2O3/ZSM?5質(zhì)量比為1:9～5:5，MOx占催化劑質(zhì)量1％?20％。本發(fā)明還提供了該高溫SCR脫硝催化劑的制備方法。本方法的優(yōu)點(diǎn)是：高導(dǎo)熱性金屬蜂窩陶瓷作為載體，減小涂層溫度不均產(chǎn)生熱應(yīng)力；采用氧化鋁與分子篩作為涂層，避免載體高溫下燒結(jié)問題，提高了涂層在高溫下的穩(wěn)定性；氧化鋁的加入降低了分子篩的使用成本。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及工業(yè)催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中高溫SCR脫硝催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
氮氧化物(NOx)是大氣主要污染物之一，是導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧和臭氧層破壞重要原因之一。燃煤發(fā)電廠、水泥長(zhǎng)、鋼鐵廠等行業(yè)是固定源NOx主要來源。選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，該技術(shù)的核心是SCR脫硝催化劑。目前商業(yè)化的SCR催化劑工作溫度窗口約為180～450℃，但不同行業(yè)所產(chǎn)生含NOx煙氣溫度差別極大，如鋼鐵燒結(jié)煙氣僅80～180℃，而水泥行業(yè)煙氣溫度約900℃，玻璃行業(yè)煙氣溫度約450～550℃，垃圾焚燒爐、燃?xì)廨啓C(jī)等場(chǎng)景排放煙氣溫度亦超過500℃，開發(fā)適宜高溫運(yùn)行環(huán)境的脫硝催化劑具有重要意義。
常見商用釩鈦系催化劑載體二氧化鈦在高溫運(yùn)行下發(fā)生燒結(jié)，晶型由銳鈦礦型向金紅石型轉(zhuǎn)變，比表面積急速下降，脫硝性能降低。以耐熱材料為載體，通過表面涂覆的方式負(fù)載催化劑是開發(fā)超高溫脫硝催化劑的一種可行方法，目前常見的載體有堇青石陶瓷、金屬蜂窩陶瓷。專利CN201811325012.6中采用了堇青石、陶瓷、金屬蜂窩中至少一種材料作為載體，表面涂覆二氧化鈦與氧化硅，用V、W等作為活性組分，制成了整體式催化劑。專利CNCN201910817329.X中采用金屬蜂窩作為載體，氧化硅、氧化鋁、氧化鈦為涂層，錳與鐵為活性物質(zhì)，制成了整體式催化劑。以上專利中催化劑涂層依然沒有脫離氧化鈦系材料，氧化鈦材料在高溫下易燒結(jié)，比表面積急劇減小，又受限于載體的導(dǎo)熱性，催化劑涂層可能由于熱應(yīng)力作用發(fā)生表面脫落。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何避免超高溫脫硝催化劑在在高溫下易燒結(jié)的問題。
本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：一種高溫SCR脫硝催化劑，以FeCrAl金屬蜂窩為載體，以Al2O3/ZSM-5分子篩復(fù)合材料作為涂層，以MOx為活性物質(zhì)，其中，Al2O3/ZSM-5質(zhì)量比為1:9～5:5，MOx占催化劑質(zhì)量1％-20％。
本發(fā)明還提供一種上述高溫SCR脫硝催化劑的制備方法，包括以下步驟：
1)FeCrAl金屬蜂窩預(yù)處理：將FeCrAl金屬蜂窩放入稀硫酸-雙氧水溶液中超聲處理半小時(shí)，取出后用水清洗干凈，100℃烘干2小時(shí)；
2)涂層材料制備：依據(jù)Al2O3/ZSM-5質(zhì)量比，分別取Al(NO3)3·9H2O和ZSM-5溶于適量去離子水中，ZSM-5溶液中滴加氨水調(diào)節(jié)pH至8-9后滴加Al(NO3)3溶液，混合溶液在50℃下水浴攪拌至形成溶膠，抽濾干燥，在馬弗爐中以500℃煅燒5小時(shí)，即得到Al2O3/ZSM-5涂層；
3)浸漬溶液配制：根據(jù)一定質(zhì)量比稱取Al2O3/ZSM-5復(fù)合材料、金屬氧化物前驅(qū)體，添加適量去離子水與助劑，機(jī)械攪拌1小時(shí)充分混合均勻，助劑為PVA、PVP中的至少一種，前驅(qū)體與Al2O3/ZSM-5復(fù)合材料的質(zhì)量比因金屬氧化物種類而有所不同。所以用金屬氧化物的含量概括；
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