[发明专利]一种低温活性好的车用挤出式SCR脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种低温活性好的车用挤出式SCR催化剂，由如下重量份的成分组成：钛钨粉100份、活性促进助剂1‑3份、羟丙基甲基纤维素为2‑7份、聚氧化乙烯1‑5份、油酸为2‑5份，玻璃纤维为1‑6份、乙二醇为2‑10份、乳酸为2‑5份、催化剂前驱体溶液为15‑35份、乙醇胺为2‑6份、硅溶胶1‑10份、氨水为4‑10份、去离子水1‑16份。本发明提供的挤出式SCR催化剂具有明显的优势，挤出式催化剂整体是一个活性材料，具有更大的有效质量，极佳的耐久性，由于活性助剂的加入其低温活性效果显著；同时达到相同的排放标准挤出式催化剂所需材料的体积小于涂覆式催化剂，有利于节约原料，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别是用于汽车尾气处理的挤出式SCR脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的持续稳定增长，我国汽车行业发展乐观，汽车销售量每年持续增长，随着全国汽车总量的不断增加，汽车尾气排放污染问题日益严重，其中含有的氮氧化合物和空气中的水分结合可形成酸雨，而且这些氮氧化物还可以在光照条件下和碳氢化合物反应形成光化学烟雾，因此氮氧化物的排放对环境的危害极大。

20世纪50年代美国人提出了SCR脱硝技术并申请了专利，20世纪70年代日本人开始开发和研究此技术，并实现了工业化生产。随后欧美等国家对此技术进行了改进，使其得到了发展和应用。目前占据市场大部分份额的是NH3选择性催化还原(SCR)技术，SCR催化剂主要是非贵金属类催化剂。SCR技术是指在有氧条件，氨气和和NO_X发生氧化还原反应，生成N₂和H₂O从而使有害气体NO_X转化为对环境无害的气体排出。

随着目前国家对环境问题重视力度的加大及国四、国五标准的相继颁布，汽车尾气脱硝催化剂的生厂家也日益增多，总体来看目前国内做的比较多是涂覆式催化剂，其主要构成是载体、催化剂，所用载体一般为堇青石载体、金属载体等，所用催化剂主要有钒基催化剂、贵金属催化剂、分子筛催化剂等。相比于涂覆式催化剂，挤出式催化剂有明显的优势，挤出式催化剂整体是一个活性材料，具有更大的有效质量，极佳的耐久性。达到相同的排放标准挤出式催化剂所需材料的体积小于涂覆式催化剂，这有利于节约原料，降低生产成本。

挤出式催化剂目前主要用于固定源的烟气脱硝领域，其成型制备等关键技术主要被国外公司垄断。对于移动源氮氧化物脱除，因为要考虑到移动源不同于固定源的污染物排放形式，移动源催化剂对催化材料的机械强度要求较高，且脱硝工况比较复杂，因此车用挤出式催化剂不但要满足在复杂工况下催化剂保持良好的催化活性外，还要具备较高的机械强度。因此车用挤出式SCR催化剂比固定源挤出式SCR催化剂要求更高，目前国内研究者在车用挤出式催化剂研究方面还处于初级阶段。

由于部分汽车的排温原因，需要更好低温活性的催化剂以脱除氮氧化物。挤出式催化剂与涂覆式催化剂相比在低温催化活性上有一定的优势，但并不明显，尝试在挤出式催化剂中加入活性促进剂，是进一步提高挤出式催化剂低温活性的有效手段。

发明内容

本发明针对汽车尾气排放的氮氧化物脱除问题，提供了一种低温活性好的车用挤出式SCR脱硝催化剂及其制备方法，该技术生产的催化剂具有很好的低温催化活性和较高的机械强度。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种低温活性好的车用挤出式SCR催化剂，由如下重量份的成分组成：钛钨粉100份、活性促进助剂1-3份、羟丙基甲基纤维素为2-7份、聚氧化乙烯1-5份、油酸为2-5份，玻璃纤维为1-6份、乙二醇为2-10份、乳酸为2-5份、催化剂前驱体溶液为15-35份、乙醇胺为2-6份、硅溶胶1-10份、氨水为4-10份、去离子水1-16份；

按照重量百分比计：所述的钛钨粉，为8-12％的三氧化钨的含量与88-92％的二氧化钛的混合物；所述的二氧化钛为锐钛矿型；

所述的硅溶胶为碱性硅溶胶；