[发明专利]一种铈钛负载钒催化剂、制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种铈钛负载钒催化剂、制备方法及其用途。

背景技术

目前在以NH₃为还原剂选择性催化还原NO_x（NH₃-SCR）所用的催化剂体系多为V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂以及相应的改进体系，广泛用于燃煤电厂、工业锅炉等固定源烟气脱硝净化过程，在较高温度段具有高的NO_x净化效率和抗SO₂中毒性能。但是催化剂体系存在着操作温度窗口较窄、高温时N₂O大量生成造成N₂选择性下降、高温热稳定性差等缺点。目前开发的非钒基NH₃-SCR催化剂体系主要包括负载活性组分的分子筛催化剂以及氧化物类催化剂，其中Fe、Cu基分子筛催化剂虽性能优越，但仍存在着价格昂贵、水热稳定性和抗硫性能较差等缺点，Fe、Ce基氧化物类催化剂存在着抗硫性能差、活性低等缺点。因此对钒基催化剂进行改进满足应用需要仍是NH₃-SCR领域的重要研究内容。

本申请人在先发表的论文（连志华，刘福东，石晓燕，贺泓，V₂O₅/CeTiO_x催化剂用于低温NH₃选择性催化还原，第七届全国环境化学大会，2013年9月22日-25日）公开了一种铈钛负载钒催化剂，将V₂O₅/CeTiO_x催化剂用于低温NH₃选择性催化还原NO_x。但是其仅实现了催化剂的低温性能优异，并未提及抗SO₂中毒性能。

发明内容

针对已有技术的问题，本发明的目的之一在于提供一种铈钛负载钒催化剂，所述催化剂除具有优异的低温性能外，还具有优异的抗SO₂中毒性能。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铈钛负载钒催化剂，所述催化剂由Ce_aTi_bO_x载体以及负载在该载体上的V₂O₅活性组分组成，所述a:b为0.5:1～2:1，以Ce_aTi_bO_x载体的质量为100wt%计，所述V₂O₅活性组分的质量为1～10wt%且不包括3wt%，即所述V₂O₅活性组分的质量为Ce_aTi_bO_x载体的质量的1～10wt%且不包括3wt%，例如1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%、5wt%、5.5wt%、6wt%、6.5wt%、7wt%、7.5wt%、8wt%、8.5wt%、9wt%或9.5wt%。

所述a:b例如为0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1或1.9:1。

优选地，以Ce_aTi_bO_x载体的质量为100wt%计，所述V₂O₅活性组分的质量为1～3wt%且不包括3wt%，优选2.8wt%。

本发明通过选择Ce_aTi_bO_x作为载体以及合适量的V₂O₅作为活性组分，并对载体的化学组成进行了具体限定，使得到的催化剂除具有优异的低温性能外，操作温度窗口大幅拓宽，还具有优异的抗SO₂中毒性能。

本发明的目的之二在于提供一种如上所述的铈钛负载钒催化剂的制备方法，所述方法为浸渍法，包括如下步骤：

（1）制备Ce_aTi_bO_x载体；