[发明专利]一种SCR脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种催化剂，具体来说是一种SCR脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是大气主要污染物之一，会造成光化学污染，造成酸雨等危害。我们通常所说的氮氧化物主要包括NO和NO₂，其中NO会与血液中的血红蛋白相结合，使血液运输氧的能力下降，从而造成缺氧；另外，NO还具有致癌的危害。大气中的NO会缓慢氧化成NO₂，NO₂是硝酸和亚硝酸的前驱体，会形成酸雨，酸雨和光化学烟雾会引起农作物和森林大面积枯死，腐蚀建筑物；NO₂进入呼吸道还会导致肺部和支气管疾病甚至造成死亡。鉴于如此危害，有效去除NO_x便成为如今环境保护的重要课题。

以NH₃为还原剂的选择性催化还原脱硝法被广泛应用于脱除燃烧后烟气中NO_x的脱除。由于目前应用的钒基催化剂在低温时脱硝效率很低，而在高温时其活性组分V₂O₅具有毒性，容易造成二次污染，因此，开发一种低温活性较高，并且对环境友好的SCR脱硝催化剂成为一种不可回避的趋势。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种SCR脱硝催化剂及其制备方法，所述的这种SCR脱硝催化剂及其制备方法要解决现有技术中的商业钒钨钛SCR脱硝催化剂活性温度窗口窄、低温活性差的技术问题。

本发明提供了一种SCR脱硝催化剂，以铈、钨、钛为催化剂活性元素，所述的铈元素、钨元素和钛元素摩尔比为5～30:1～20:100。

本发明还提供了上述的一种SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将可溶性铈盐、可溶性钨盐及可溶性钛盐按照铈元素、钨元素和钛元素摩尔比为5～30:1～20:100配成水溶液，并向水溶液中添加H₂O₂溶液，控制H₂O₂溶液与钛离子摩尔比为1～100:100；最后加入过量的尿素；

2)将步骤1）所得的混合溶液置于水浴容器中，水浴温度为80~99℃，水浴时间8~12 h，铈、钨、钛离子沉淀完全后得到水热沉淀物；

3)将步骤2）所得的水热沉淀物进行过滤、洗涤、干燥、焙烧，制备得到一种SCR脱硝催化剂。

1.进一步的，所述可溶性铈盐为硝酸铈、硝酸亚铈/硫酸亚铈、硫酸铈等可溶性铈/亚铈盐中任意一种。

进一步的，所述可溶性钨盐为钨酸铵、偏钨酸铵中的任意一种。

进一步的，所述可溶性钛盐为硫酸钛、硫酸氧钛以及四氯化钛中任意一种。

进一步的，所述的尿素与可溶性铈盐+可溶性钨盐+可溶性钛盐的摩尔比为3～10:1。

进一步的，所述的H₂O₂溶液的浓度为0.5~2 mol/L。

本发明提供了一种H₂O₂络合修饰的新型铈钨钛复合氧化物选择性催化还原脱硝(Selective Catalytic Reduction, SCR)催化剂，H₂O₂作为络合修饰剂，把可溶性铈盐、可溶性钨盐及可溶性钛盐按照铈、钨、钛元素的摩尔比为5～30:1～20:100的比例溶解后，添加一定量一定浓度的H₂O₂溶液得到混合溶液；选择过量尿素作为沉淀剂，于一定水浴温度下水热一定时间，促使铈、钨、钛离子沉淀完全，得到沉淀前驱物，将得到的沉淀产物过滤、洗涤、干燥、焙烧，即可得到所述铈钨钛复合氧化物SCR脱硝催化剂。H₂O₂络合修饰可提高铈钨钛复合氧化物催化剂的中低温NH₃-SCR脱硝活性，且制作方法简单易行，适用于NO_x的选择性催化还原脱硝过程。