[发明专利]一种硼化锆助剂脱硝脱硫催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种脱硫脱硝催化剂，其特征在于：采用硅藻土-石墨烯作为载体，硅藻土-石墨烯是通过颗粒混合并在150℃下烧结3小时而，将纳米级氧化镍负载到载体上构成复合氧化物活性载基，并在复合氧化物活性载基上负载金属氧化物助剂作为催化助剂，所述催化剂的重量百分比为：硅藻土-石墨烯19.41％～24.45％，纳米级氧化镍57.93％～65.65％，金属氧化物助剂4.09％～5.77％，表面活性剂3.29％～4.16％，交联剂2.24％～3.08％，增强剂4.28％～4.96％。所述催化剂在300℃以下用于催化氮氧化物和硫氧化物的同步脱除；在160～250℃反应，以氨蒸汽作为吸收剂时，催化氮氧化物和硫氧化物的脱除率分别为92％、96％以上，所述的金属氧化物助剂为硼化锆；硅藻土与石墨烯的质量比为1:1。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的表面活性剂为硬脂酸、丙三醇中的一种或两种的混合；交联剂为甲基丙烯酸-2-羧乙酯；增强剂为玻璃纤维。

3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的纳米级氧化镍为锐钛矿型氧化镍。

4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：金属氧化物助剂中的Cr氧化物、Mn氧化物、Ce氧化物分别由相应的硝酸盐溶液热解制备；金属氧化物助剂中的W氧化物和Mo氧化物分别由钨酸铵和钥酸铵热解制备，V氧化物由正钒酸铵、偏钒酸铵或多钒酸铵或硫酸氧钒热解制备。

5.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所制得的催化剂为瓦砾纸状，较蜂窝煤状催化剂，其比表面积更大，机械强度更高，催化效果更好。

6.权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于：采用硅藻土-石墨烯、纳米级氧化镍以及金属氧化物助剂，经过混料工艺制备出氧化镍固定在硅藻土-石墨烯上的粉末状复合催化剂初料，再经过成型工艺，即经过二次混料、成型及锻烧，最终形成一种瓦砾纸状低温烟气同步脱硝脱硫催化剂，其具体步骤如下：

1)制备硅藻土-石墨烯、纳米级氧化镍、金属氧化物助剂：纳米级氧化镍、硅藻土-石墨烯、金属氧化物助剂的制备均采用现有技术中的成熟工艺制备，也可以市购；

2)混料工艺：采用溶胶凝胶法，取85～125重量份钛酸四丁酯溶于无水乙醇中，每重量份钛酸四丁酯对应无水乙醇量为4ml；搅拌后加10～12重量份的二乙醇胺做抑制剂，延缓钛酸四丁酯的强烈水解，继续搅拌并逐滴加入蒸馏水，直至得无色透明溶胶；取30～40重量份的硅藻土-石墨烯加入到上述溶胶中，搅拌使由钛酸四丁酯水解产生的氧化镍负载到硅藻土-石墨烯上，并加入6～7重量份的金属氧化物助剂，进行搅拌之后抽滤干燥，最后将得到的固体粉末，置于马福炉中煅烧之后冷却并再次粉碎即得到氧化镍固定在硅藻土-石墨烯上的粉末状复合催化剂初料；

3)成型工艺：称取混料工艺所得的粉末状复合催化剂初料，并加入表面活性剂、交联剂、增强剂，并加入纯氨水和去离子水；粉末状复合催化剂初料、表面活性剂、交联剂、增强剂的配比分别为：88.49～89.28％、3.53～3.57％、2.65～3.54％、4.45～5.31％、每克粉末状复合催化剂初料对应的纯氨水和去离子水量各为0.5mll～1ml，再经过炼泥、真空炼泥、在恒温恒湿条件下陈腐、成型、干燥、在隧道窑中烧结，直至充分干燥，成为瓦砾纸状脱硝脱硫催化剂。