[发明专利]一种SCR脱硝催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种SCR脱硝催化剂，其特征在于：具有蛇纹石-介孔二氧化钛-镍钒复合氧化物的层状结构，其中蛇纹石、介孔二氧化钛、镍钒复合氧化物的质量比为(25~45):(30~70):(0.5~2.0)，其中镍钒复合氧化物为活性组分焦钒 酸镍Ni₂V₂O₇，蛇纹石为颗粒，在蛇纹石颗粒外层包覆介孔TiO₂涂层，再在涂层表面涂覆活性组分焦钒 酸镍形成复合氧化物的活性层。

2.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述蛇纹石为300-400目颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1）蛇纹石的破碎：

将蛇纹石研磨后筛取300~400目的样品备用；

2）载体表面的改性：

将300~400目的蛇纹石、山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、水和20-28wt%氨水按照质量比为300:5:3:(100~130）：

(15~30)的比例混合后，将其置于50~80℃的水浴条件下回流处理4~6h，随后将所得的物料转移至105~120℃的烘箱中处理6~10h；

3）介孔TiO₂的涂覆：

分别称取一定量的钛酸四丁酯、乙酸双丙酮丙烯酰铵滴加到浓度为10-20wt%硝酸溶液中，在室温条件下搅拌25-35min后继续老化处理4-8h，随后称取一定量的经过表面处理的蛇纹石加入到上述混合溶液中，其中蛇纹石、钛酸四丁酯、乙酸双丙酮丙烯酰铵和硝酸的质量比为10：(28~120)：(0.5~2):（1.0~5.0），将上述混合物在500~800rpm/min的条件下处理18~24h，随后将溶液置于70~90℃的水浴中缓慢蒸干，将所得产物在105~120℃干燥处理5~12h后于450-550℃下焙烧处理3-7h，制得经TiO₂涂覆后的蛇纹石，用其作为催化剂的载体；

4）活性组分的负载：

分别称取等重量的偏钒酸铵和草酸溶于去离子水中，在200~400 rpm /min搅拌条件下处理15~30min，待溶液澄清后向其中加入硝酸镍和经TiO₂涂覆后的蛇纹石载体，其中偏钒酸铵、硝酸镍和载体的重量比为1:1.243:(60~250)，将该混合物在60~80℃搅拌下水浴蒸干，得到固体混合物，将所得到的固体混合物置于105~120℃干燥处理6~12h后于450-550℃下焙烧处理2-5h，得催化剂固体颗粒；

5）催化剂的成型：

将质量比为100:(1.5~3):2:10的催化剂固体颗粒、玻璃纤维粘结剂、甘油和水进行湿混，随后将湿料经过搅拌、捏合、练泥后利用模具挤出成型，得到蜂窝状催化剂的坯体，坯体先在100-120℃干燥处理4-8h后于450-550℃下焙烧处理4-7h得到催化剂。

4.根据权利要求3所述的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）氨水用25wt%氨水。

5.根据权利要求3所述的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3）硝酸溶液浓度为15wt%，在室温条件下搅拌30min后继续老化处理6h，随后称取一定量的经过表面处理的蛇纹石加入到上述混合溶液中，其中蛇纹石、钛酸四丁酯、乙酸双丙酮丙烯酰铵和硝酸的质量比为10：(28~120)：(0.5~2):（1.0~5.0），将上述混合物在500~800rpm/min的条件下处理18~24h，随后将溶液置于70~90℃的水浴中缓慢蒸干，将所得产物在105~120℃干燥处理5~6h后于500℃下焙烧处理5h，制得经TiO₂涂覆后的蛇纹石。

6.根据权利要求3所述的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4）将所得到的固体前驱体置于105~120℃干燥处理4~6h后于500℃下焙烧处理3h，得催化剂固体颗粒。

7.根据权利要求3所述的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤5）坯体先在110℃干燥处理6h后于500℃下焙烧处理5h得到催化剂。