脱硝催化剂及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115301296A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202110514341.0B01J23/44(2006.01)(22)申请日2021.05.07B01J35/04(2006.01)B01J23/648(2006.01)(71)申请人国家能源投资集团有限责任公司B01J23/42(2006.01)地址100011北京市东城区安定门西滨河B01J23/656(2006.01)路22号B01J37/06(2006.01)申请人北京低碳清洁能源研究院B01D53/86(2006.01)(72)发明人赵春林王宝冬马子然周佳丽B01D53/56(2006.01)王红妍马静李歌(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师刘依云张慧汝(51)Int.Cl.B01J35/06(2006.01)B01J21/06(2006.01)B01J37/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页(54)发明名称脱硝催化剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明涉及烟气脱硝催化技术领域，公开了一种脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂包括蜂窝陶瓷载体、改性涂层和催化涂层；其中，所述改性涂层负载在所述蜂窝陶瓷载体内部孔道的表面上，所述催化涂层负载在所述改性涂层的表面上；所述改性涂层包括酸改性纳米纤维、纳米粉末和贵金属组分。本发明提供的催化剂，可以减少催化涂层的脱落，提高催化剂的耐磨性，有利于拓宽脱硝催化剂的脱硝温域，提高脱硝催化剂在低温时的脱硝活性。CN115301296ACN115301296A权利要求书1/2页1.一种脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：蜂窝陶瓷载体、改性涂层和催化涂层；其中，所述改性涂层负载在所述蜂窝陶瓷载体内部孔道的表面上，所述催化涂层负载在所述改性涂层的表面上；所述改性涂层包括酸改性纳米纤维、纳米粉末和贵金属组分。2.根据权利要求1所述的脱硝催化剂，其中，以脱硝催化剂总质量100％计，所述蜂窝陶瓷载体的质量含量为40‑85％，优选为65‑79％；所述改性涂层的质量含量为5‑20％，优选为6‑10％；所述催化涂层的质量含量为10‑40％，优选为15‑29％。3.根据权利要求1或2所述的脱硝催化剂，其中，所述蜂窝陶瓷载体选自堇青石蜂窝陶瓷载体、碳化硅蜂窝陶瓷载体、莫来石蜂窝陶瓷载体中的至少一种。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的脱硝催化剂，其中，所述酸改性纳米纤维的直径为20‑300nm，优选为50‑200nm；长度为100‑1000μm，优选为300‑800μm；优选地，所述酸改性纳米纤维选自酸改性二氧化钛纤维、酸改性二氧化锆纤维、酸改性硅酸铝纤维、酸改性二氧化硅纤维中的至少一种；优选地，所述纳米粉末选自二氧化钛、二氧化锆、二氧化硅、三氧化二铝中的至少一种；优选地，所述贵金属组分选自Pd、Pt或Ru；优选地，所述酸改性纳米纤维，纳米粉末和贵金属组分的质量比为10‑35：0.5‑2.5：0.05‑0.25。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的脱硝催化剂，其中，所述催化涂层包括催化涂层载体、活性组分、助剂组分和粘结剂组分，其中，所述催化涂层载体为二氧化钛，所述活性组分选自五氧化二钒和/或二氧化锰，所述助剂组分选自三氧化钼、三氧化钨、二氧化铈、三氧化二铁、五氧化二铌、氧化镍、三氧化二钴中的至少一种；所述粘结剂组分为三氧化二铝和/或二氧化硅；优选地，所述催化涂层载体、活性组分、助剂组分和粘结剂组分的质量比为10‑25：0.3‑6：0.5‑5：0.5‑5，优选为12‑23：0.6‑5：1‑3：1‑3。6.一种权利要求1‑5中任意一项所述脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将酸改性纳米纤维、纳米粉末前驱体、贵金属组分前驱体和分散剂在水中混合，得到分散浆液；(2)将蜂窝陶瓷载体先浸渍在分散浆液中，然后取出利用气流吹扫浸渍后得到的蜂窝陶瓷载体，接着进行第一次焙烧，得到蜂窝陶瓷载体I；(3)先将催化涂层前驱体制备成催化剂粉体，然后再将催化剂粉体与粘结剂、表面活性剂、消泡剂和pH调节剂在水中混合，得到涂覆浆液；(4)将蜂窝陶瓷载体I先浸没在涂覆浆液中，然后取出利用气流吹扫浸没后得到的蜂窝陶瓷载体I，再进行第二次焙烧，得到脱硝催化剂。7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述酸改性纳米纤维的制备方法包括：将纳米纤维放入酸溶液中，在70‑120℃下水热反应8‑16h，得到酸改性纳米纤维；优选地，所述纳米粉末前驱体选自钛溶胶、锆溶胶、硅溶胶、铝溶胶中的至少一种；优选地，所述贵金属组分前驱体选自含Pd元素的可溶性化合物、含Pt元素的可溶性化合物或含Ru元素的可溶性化合物中的至少一种；优选地，所述分散剂选自