一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107413324A(43)申请公布日2017.12.01(21)申请号201710412623.3(22)申请日2017.06.05(71)申请人上海电力学院地址200090上海市杨浦区平凉路2103号(72)发明人郭瑞堂孙晓刘帅伟刘健孙鹏李明圆刘树明王舒娴佘晓利潘卫国(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人吴宝根(51)Int.Cl.B01J23/10(2006.01)B01D53/90(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种用于低温烟气脱硝的催化剂，以氧化铈、氧化锆为活性组分，氧化钐作为掺杂组分构成，其中，在所述的催化剂中，铈元素的质量百分比为25-30%，锆元素的质量百分比为35-40%，钐元素的质量百分比为12-16%，其余为氧元素。本发明还提供了上述催化剂的制备方法，采用共沉淀法，氧化铈氧化锆通过共沉淀聚集在一起，而作为掺杂元素钐也是在上述双金属沉淀前加入。最后制得的催化剂可对发电用燃气轮机和燃煤锅炉等排出的废气中氮氧化物进行处理，能明显提高低温脱销活性和催化能力，250℃以上即可达到90%以上的NO脱除率，具有较强的工业应用价值，可以广泛用于氮氧化物的NH3选择性催化还原。CN107413324ACN107413324A权利要求书1/1页1.一种用于低温烟气脱硝的催化剂，其特征在于：以氧化铈、氧化锆为活性组分，氧化钐作为掺杂组分构成，在所述的催化剂中，铈元素的质量百分比为25-30%，锆元素的质量百分比为35-40%，钐元素的质量百分比为12-16%，其余为氧元素。2.根据权利要求所述的一种用于低温烟气脱硝的催化剂，其特征在于：铈元素、锆元素和钐元素的摩尔比为17-21：38-44：8-11。3.权利要求1或2所述的一种用于低温烟气脱硝的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）将氧化铈、氧化锆的前驱体六水合硝酸铈、五水合硝酸锆溶解在去离子水中，所述的六水合硝酸铈、五水合硝酸锆的摩尔比为17-21:38-44，在室温下搅拌1~2小时；2）接着在上述溶液中加入氨水，直到溶液的PH值变为9，紧接着将上述溶液移到聚四氟乙烯内衬中，将内衬放入不锈钢外套中，并将其置于100~140摄氏度的环境中加热2~5小时；3）将得到混合物的去除上清液，并放入真空泵抽滤，然后用酒精和去离子水将混合物分别清洗2~5次；4）将得到的混合物在80~110摄氏度下干燥5~15小时，随后在450~550摄氏度下焙烧3~8小时，其中室温至450~550摄氏度的升温速率为5~15摄氏度/分钟；5）将焙烧后制得的固体放入硝酸钐溶液中浸渍8~15个小时，硝酸钐溶液和焙烧后制得的铈锆双金属混合物，然后在80~110摄氏度下烘5~15个小时，最后在450~550摄氏度下焙烧3~8小时，制得一种用于低温烟气脱硝的催化剂。2CN107413324A说明书1/5页一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于化工领域，涉及一种催化剂，具体来说是一种用于烟气中低温NH3选择性催化还原(SCR)脱除NOX的催化剂及其制备方法。背景技术[0002]氮氧化物(NOx)主要来自石化燃料燃烧产生，不仅是酸雨形成的主要原因，而且可与碳氢化物反应，形成光化学烟雾，目前己成为仅次于可吸入颗粒物和二氧化硫的重要大气污染物。因此，开发有效的NOx排放控制措施对提升我国大气环境质量具有重大意义。NOX控制主要采取燃烧后处理方法，目前工业上应用的主要是选择性非催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)技术。SNCR技术反应温度是在1000℃左右，这种方法的脱硝效率不高」，还会产生少量温室气体N20；而SCR技术是以NH3为还原剂，它的NOx脱除效率可以达到85%以上，它的特点是催化剂V205/Ti02在300℃-400℃下能具有良好的催化活性，工业上SCR反应器通常置于电除尘器之前。但它的不足是催化剂会受到高浓度烟尘的冲刷、磨损和飞灰中杂质的污染，烟温过高还会使催化剂发生烧结、失活，或发生NH3被氧化为NO的副反应等。因此，研究和开发可在脱硫之后进行脱硝的低温SCR催化剂，不但可减少飞灰等对催化剂的毒害作用，避免催化剂中毒，还可简化现有系统的布置或变更，因此具有重要的意义。目前低温SCR催化剂的开发主要是沿着中温SCR催化剂的开发思路，均集中于改变催化剂活性组分和载体，或改变活性组分在载体上的分布等方面。已有研究结果表明以锰氧化物为活性组分的催化剂，其低温SCR活性是最好的，与该催化剂相应的载体有活性炭纤维、活性炭、二氧化钛等，如中国