[发明专利]一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂，属于脱硝催化剂技术领域。以质量份数计，所述催化剂是以50～75份的锐钛型二氧化钛为载体，以1～5份的五氧化二钒、2～7份的三氧化钨、2～10份的三氧化钼、1～5份的二氧化铈和1～5份的四氧化三钴为活性组分，并以气相二氧化硅为增塑剂，玻璃纤维为增强剂，羧甲基纤维素及聚氧化乙烯作为粘合剂，硬脂酸作为润滑剂经混料、炼泥、陈化、挤出成型、干燥及焙烧制备得到。本发明还提供所述催化剂的制备方法。本发明以气相二氧化硅为增塑剂，解决了以二氧化钛为载体的整体成型催化剂在制备高几何比表面积催化剂时面临的难以有效成型的困境，可制备出单排或单列为25～55孔，几何比表面积为560～1230m²/m³的蜂窝式低温烟气脱硝催化剂。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术领域，具体为一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

NOx是大气主要污染物之一，它存在引起酸雨、引发光化学烟雾等一系列危害，严重影响生态环境和人类健康。我国是煤资源大国，燃煤产生的NOx更是人类活动NOx排放的主要来源，所以降低NOx排放是我国污染减排的重中之重。选择性催化还原(SCR)因其脱硝效率高、技术成熟可靠已得到广泛应用。

目前，烟气脱硝催化剂主要侧重于中低温脱硝催化剂的研发与应用，国内市场上现有的高温烟气脱硝催化剂多采用15～20孔(单体截面尺寸150mm×150mm)几何比表面积(340～450m²/m³)较小的蜂窝陶瓷单体，其制备工艺也与之相适应。高孔数高几何比表面积脱硝催化剂因其活性组分用量小、催化活性高、可用空速高及其广阔的工艺和工况适应性拥有广阔的市场需求。

气相二氧化硅(气相白炭黑)是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，原子粒径在7～40nm，比表面积在70～400m²/g，具有良好的补强、增稠、触变、消光、抗紫外线和杀菌等多种作用。特殊的触变性能可明显改善橡胶制品的抗拉强度，抗撕裂性和耐磨性，橡胶改良后强度提高数十倍。

发明内容

本发明以气相二氧化硅作为增塑剂，旨在提供一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂及其制备方法。本发明低温烟气脱硝催化剂在单体截面尺寸为150mm×150mm时单排或单列的孔数可以达到25～55。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂，以质量份数计，所述催化剂是以50～75份的锐钛型二氧化钛为载体，以1～5份的五氧化二钒、2～7份的三氧化钨、2～10份的三氧化钼、1～5份的二氧化铈和1～5份的四氧化三钴为活性组分，并以气相二氧化硅为增塑剂，玻璃纤维为增强剂，羧甲基纤维素及聚氧化乙烯作为粘合剂，硬脂酸作为润滑剂经混料、炼泥、陈化、挤出成型、干燥及焙烧制备得到。

作为本发明所述一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂的一个具体例，所述催化剂宽150mm，高150mm，长100～1000mm，催化剂单排或单列孔数为25～55。

作为本发明所述一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂的一个具体例，所述气相二氧化硅的比表面积为200±20m²/g，粒径为7～12nm，1％水分散液的pH为4～4.5。

一种高几何比表面积低温烟气脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)粉末催化剂的制备：

将偏钒酸铵、偏钨酸铵和七钼酸铵溶于草酸溶液中，得浸渍液，将锐钛型二氧化钛分散于浸渍液中，搅拌后蒸干水分，最后经干燥、煅烧后制得粉末催化剂；

2)活性组分溶液的配制：

将硝酸铈、硝酸钴和柠檬酸溶于去离子水中，得活性组分溶液；

3)蜂窝状催化剂的挤出成型