[發明專利]一種無毒性、高活性、高穩定性的稀土基NH3在審

申請號：	202211022705.4	申請日：	2022-08-26
公開（公告）號：	CN115178254A	公開（公告）日：	2022-10-14
發明（設計）人：	李淵;王旭超	申請（專利權）人：	天津工業大學
主分類號：	B01J23/10	分類號：	B01J23/10;B01J23/34;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	300387 ***	國省代碼：	天津;12
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種毒性活性穩定性稀土 nh base sub
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明提供了一種無毒性、高活性、高穩定性的稀土基氨氣?選擇催化還原(NH3?SCR)催化劑及其制備方法，屬于稀土基NH₃?SCR催化材料的技術領域。本發明的目的就是提供一種環境友好型且脫硝性能較好的稀土基NH₃?SCR催化劑及其制備方法。包括以下具體步驟：將鋯鹽溶液與無機酸或無機酸鹽溶液在一定溫度下反應后，用堿性溶液調到一定pH值，之后再加入包含鈰鹽在內的過渡金屬元素鹽溶液，并用堿性溶液調節pH值，一定溫度下保溫攪拌一段時間后抽濾、干燥、焙燒后得到稀土基NH₃?SCR催化劑。通過本發明得到的稀土基NH₃?SCR催化劑，當空速大于、等于220000h^?1時，在290℃?530℃溫度范圍內該催化劑對NO轉化率達到90％以上。

技術領域

本發明涉及稀土基氨-選擇性催化還原(NH₃-SCR)催化材料的技術領域，尤其涉及一種鈰鋯基NH₃-SCR脫硝催化劑及其制備。

背景技術

近年來，經濟和科技取得了飛速發展，但是環境污染問題也接踵而至，現在環境問題已成為人們關注的焦點。環境污染中大氣污染較為突出，氮氧化物(NO_X)是大氣污染主要污染物之一，同時NO_X也是造成酸雨、光化學煙霧、溫室效應重要的影響因素之一，所以對于NO_X的治理問題是一個嚴峻的考驗。一直以來NH₃-SCR技術是全球公認的去除NO_X最有效的方法，NH₃-SCR脫硝技術是以NH₃為還原劑，在催化劑的作用下將NOx還原為N₂。

目前脫硝催化劑主要有貴金屬催化劑、分子篩催化劑、雙功能催化劑和金屬氧化物催化劑這四大類，其中在金屬氧化物催化劑中釩基催化劑在脫硝催化中有著較好的活性，而且工業中應用較廣。但是由于釩基催化劑較窄的溫度窗口、高溫下較差的N₂選擇性、釩的可揮發性和毒性已不能滿足日益嚴格的排放法規的要求，因此，開發新型高活性、無毒、高穩定性的非釩基NH₃-SCR催化劑具有重要意義。比如Mn基催化劑、Fe基催化劑和Ce基催化劑，其中CeO₂因其儲量大，且具有優異的儲氧能力及氧化還原性，在環境催化領域得到廣泛應用。但純CeO₂的NH₃-SCR活性很低，所以通常會引入其他金屬和無機酸溶液以此來提高純CeO₂的NH₃-SCR活性。Yi等人(Yi T，Zhang Y，Li J，et al.Promotional effect ofH₃P-O₄ on ceria catalyst for selective catalytic reduction of NO by NH₃[J].Chinese Journal of Catalysis，2016，37(2)：300-307.)發現經過磷酸化的CeO₂催化劑比未經過磷酸化的CeO₂催化劑具有更好的NH₃-SCR活性，認為磷酸增強了其酸性強度，進而促進了其NH₃-SCR活性。Han等人(Han Z，Li X，Wang X，et al.Insight into thepromoting effect of support pretrea tment with sulfate acid on selectivecatalytic reduction performance of CeO₂/ZrO₂ catalysts[J].Journal of Colloidand Interface Scienee，2022，608：2718-2729.)通過硫酸處理ZrO₂載體制備CeO₂/ZrO₂催化劑具有良好的NH₃-SCR活性，Han等人在前期工作選用了幾種常見的無機酸(HCl，HNO₃，H₃PO₄，H₂SO₄)來處理ZrO₂載體，結果表明用H₂SO₄處理過的CeO₂/ZrO₂催化劑具有最好的NH₃-SCR活性。在專利(祝社民等，申請公布號：CN103638939A)公開了一種以硫酸鈰為催化劑活性組分，發現作為一種可溶性硫酸鹽也表現出了一定的催化活性，但其活性并不高。在專利(余林等人，申請公布號：CN110548503A)為了提高鈰基催化劑的催化活性引入錳氧化物，釩氧化物作為活性組分，雖然提高了其催化劑的低溫催化活性和拓寬了其溫度窗口，但是釩的可揮發性和毒性不能滿足日益嚴格的排放法規的要求，所以限制了在實際脫硝中的應用。盡管前人在稀土基脫硝催化劑方面做了許多研究，但是，現存稀土基脫硝催化劑要么沒有徹底擺脫金屬釩的使用，要么就是活性低，穩定性差，達不到工業使用的要求，這就造成了目前稀土基脫硝催化劑在工業中脫硝中應用較少。而本發明提供提出了一種無毒性、高活性、高穩定性的稀土基脫硝催化劑及其制備技術，具有較好的應用前景。