[发明专利]选择性催化还原氮氧化物蜂窝状金属筛网催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)对大气的污染是一个世界性的环境问题，其对大气的影响主要有酸雨和较高的地面臭氧浓度。我国NO_x排放量估计在1000多万吨，随经济的发展不断增长，NO_x排放量也将持续增加。用于工业废气中NO_x污染控制的方法可以分为两大类：防止NO_x产生及脱除NO_x。常用的防止NO_x产生的办法有低NO_x燃烧技术及锅炉改进技术。脱除NO_x的常用办法是选择性非催化还原技术(SNCR)和选择性催化还原技术(SCR)，其中SCR工艺技术由于高效率、高选择性和高经济性，是未来NO_x控制的主流技术之一。

目前，SCR工艺技术中常用的催化剂有粉末催化剂和蜂窝状堇青石催化剂，存在抗热震性能差，传质性能差，热响应慢，而且催化剂容易被灰尘和飞灰阻塞孔道而失活，导致催化性能差和处理成本的增加。

发明内容

本发明目的是为了解决现有SCR工艺技术中常用的催化剂存在抗热震性能差、传质性能差，热响应慢，而且催化剂容易被灰尘和飞灰阻塞孔道而失活，导致催化性能差和处理成本高的问题，而提供一种选择性催化还原氮氧化物蜂窝状金属筛网催化剂及其制备方法。

选择性催化还原氮氧化物蜂窝状金属筛网催化剂由金属丝网、沉积在金属丝网上的载体及负载在载体上的V₂O₅和MoO₃构成；其中金属丝网为三维通透结构，载体为Al₂O₃和TiO₂。

制备选择性催化还原氮氧化物蜂窝状金属筛网催化剂的方法按以下步骤实现：a、将金属丝网和纯铝粉末分别进行预处理；b、按质量份数将500～1000份的无水乙醇、0.2～1份的异丙醇铝和5～12份的预处理后纯铝粉末混合，超声波振荡4～5h后，作为电泳液；c、将电泳液注入电泳槽中，以预处理后金属丝网为阴极，石墨作为阳极，两电极间距为10mm，进行电泳沉积1～2min；d、沉积后取出阴极，室温干燥12h，然后在氮气气氛、700～900℃的条件下烧结8～12h后随炉冷却至室温取出，再置于空气气氛、400～600℃的条件下焙烧6～10h后随炉冷却至室温取出，得Al₂O₃/金属丝网；e、将Ti(OC₄H₉)₄、C₂H₅OH和H₂O按体积比4∶16∶1混合，得TiO₂溶胶，然后将Al₂O₃/金属丝网在TiO₂溶胶中浸渍提拉1～8次，取出烘干后置于400～600℃的条件下焙烧4～8h，得TiO₂/Al₂O₃/金属丝网；f、将TiO₂/Al₂O₃/金属丝网编织成蜂窝状金属筛网，然后置于由偏钒酸铵、钼酸铵和草酸溶液按质量比1～2∶4～6∶100～200组成的混合溶液中浸渍提拉1～8次，取出后室温干燥24h，再置于400～600℃的条件下焙烧4～8h，即得选择性催化还原氮氧化物蜂窝状金属筛网催化剂；其中步骤a中金属丝网为三维通透结构；步骤e中烘干温度为80～100℃；步骤f中草酸溶液的质量浓度为4～6％。

本发明中选择性催化还原氮氧化物蜂窝状金属筛网催化剂具有三维通透结构，有几何可变形性，且不会被灰尘和飞灰阻塞孔道，催化性能好，处理成本低，抗热震性能提高了30％～50％，传质性能提高了20％～45％，热响应迅速；本发明中选择性催化还原氮氧化物蜂窝状金属筛网催化剂用于SCR工艺技术中，经测试在350℃的条件下最高能去除85％的NO。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。