[发明专利]一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种脱硝催化剂，尤其涉及的是一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

煤炭是我国主要能源之一，每年大量的煤炭燃烧排放的氮氧化物给环境带来了极大的破坏，目前，烟气脱硝是控制燃煤过程中氮氧化物排放的有效方法之一，其中选择性催化还原（SCR）技术因其脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠，在燃煤电厂的烟气脱硝过程中得到广泛应用。

催化剂是SCR技术的核心，催化材料的研究一直是SCR技术的研究热点。目前国内现行使用的SCR催化剂绝大多数为进口的以二氧化钛为载体的整体催化剂，制备工艺是将二氧化钛微粒悬浊于硅溶胶中制成浆液，然后浸渍于陶瓷纤维蜂窝状结构上，进行干燥、焙烤，再依次浸渍于偏钒酸铵和和偏钨酸铵的水溶液中，干燥焙烤后获得催化剂。该技术的制备成本高，同时，有效成分偏钒酸铵和偏钨酸铵难以载于陶瓷纤维蜂窝状结构的内部，导致催化剂活性成分的利用率降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法，目的在于降低成本，提高催化剂活性成分的利用率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钒钨脱硝催化剂，所述催化剂以活性炭为载体，以五氧化二钒为活性组分，加入有机粘结剂和成型助剂粘结成型，所述五氧化二钒相比于活性炭的重量百分比为0.7～4%。

一种制备上述钒钨脱硝催化剂的方法，包括以下步骤：

（1）按重量计，取100份活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；

（2）将1～10份钨酸铵和1～5份偏钒酸铵分别加入质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至完全溶解，获得混合液；

（3）将混合液加入活性炭浆液中，超声1小时，加入有机粘结剂和成型助剂，搅拌，获得原料液；

（4）将原料液置于100℃下干燥至恒重，煅烧，即得到所述钒钨脱硝催化剂粉末，加水润湿所述粉末，然后用蜂窝状模具将粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。

优选地，所述步骤（3）的有机粘结剂为酚醛树脂、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺。

优选地，所述步骤（3）的成型助剂为甘油或乙醇胺。

优选地，所述步骤（4）的煅烧温度为400℃，煅烧时间为2小时。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法，该方法利用活性炭作为载体，加入有机粘结剂和成型助剂并结合模具成型，与传统的SCR催化剂以二氧化钛为载体相比，大大降低了制备成本，同时，活性炭作为载体极大的增大了催化剂的比表面积和微孔结构，使催化剂的反应活性增加，提高了脱硝效率。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例提供的一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取100g活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；

（2）将10g钨酸铵和2g偏钒酸铵加入到质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至钨酸铵和偏钒酸铵完全溶解，获得混合液；

（3）将混合液加入活性炭浆液中，超声1小时，加入酚醛树脂和甘油，搅拌均匀，获得原料液；

（4）将原料液置于100℃下干燥至恒重，然后再置于400℃下煅烧2小时，得到所述钒钨脱硝催化剂粉末，最后加水润湿粉末，用模具将所述粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。

脱硝效率的测定：

在380℃的温度下，将含有600ppm一氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的钒钨脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000h^-1，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为95%。

实施例2

本实施例提供的另一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取50g活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；

（2）将5g钨酸铵和1.25g偏钒酸铵加入到质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至钨酸铵和偏钒酸铵完全溶解，获得混合液；

（3）将混合液加入活性炭浆液中，超声1小时，加入聚乙烯醇和甘油，搅拌均匀，获得原料液；