[发明专利]脱硝催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：1）将钛酸四丁酯和无水乙醇均匀混合；2）选择适合的金属盐，溶于无水乙醇，再加入到步骤1）的混合溶液中；3）将步骤2）所得溶液放入湿度环境中进行陈化；4）陈化后溶液完全形成凝胶，将凝胶干燥后，再用无水乙醇和去离子水冲洗干净，再次干燥后得到均匀的颗粒；5）将步骤4）所得颗粒放入管式炉中，通入空气锻烧，得金属掺杂二氧化钛材料；6）基于步骤5）所得金属掺杂二氧化钛材料，制备出脱硝催化剂。本发明可根据处理尾气需要，将Mn、Co、Ce、Fe和Cu等特定元素掺杂到二氧化钛基体材料中，可有效提高脱硝催化剂的抗水抗硫抗碱金属毒性和低温脱硝效率。

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

脱硝催化剂，泛指应用在电厂SCR（selective catalytic reduction）脱硝系统上的催化剂（Catalyst），在SCR反应中，促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。

催化剂型式可分为三种：平板式、蜂窝式和波纹板式。

现有脱硝催化剂的抗水抗硫抗碱金属毒性和低温脱硝效率有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱硝催化剂的制备方法，可根据处理尾气需要，将Mn、Co、Ce、Fe和Cu等特定元素掺杂到二氧化钛基体材料中，可有效提高脱硝催化剂的抗水抗硫抗碱金属毒性和低温脱硝效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将钛酸四丁酯和无水乙醇在磁力搅拌下均匀混合；其中，钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比值为0.1～1.0；

2）根据尾气的成分，选择适合的金属盐，把所要掺杂的金属盐溶于无水乙醇，再加入到步骤1）的混合溶液中，并搅拌使其形成均匀的溶液；其中，金属与钛的摩尔比值控制在0.0001～0.02；

所述金属盐选自硝酸盐、亚硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、氯盐、磷酸盐中一种或几种；

3）将步骤2）所得溶液继续搅拌0.5～5小时，再放入湿度环境中进行陈化；

4）陈化3～10天溶液完全形成凝胶，将所得凝胶于50～100℃干燥4～12小时，再用无水乙醇和去离子水冲洗干净，再次干燥后得到均匀的颗粒；

5）将步骤4）所得颗粒放入管式炉中，于300～900℃通入空气锻烧1～10小时，即可得到颗粒均匀的金属掺杂二氧化钛材料；

6）基于步骤5）所得金属掺杂二氧化钛材料，制备出蜂窝式、平板式或波纹板式脱硝催化剂。

优选的，步骤1）和步骤2）在无水和无酸的环境下进行。

优选的，步骤3）中，采用在密闭容器中放入浓度为100～1000mg/mL的碳酸钾或乙酸钾溶液来控制环境湿度。

优选的，步骤4）中，控制溶液形成凝胶的时间，凝胶时间越长，所得产物的粒度越小，并且颗粒尺寸的分布越均匀，控制适当的陈化时间，以得到粒度小，分布窄的产物。

优选的，步骤6）中，将步骤5）所得金属掺杂二氧化钛材料和Cu-Fe-Mn/Al复合金属氧化物催化剂掺杂在一起，制备脱硝催化剂。

优选的，步骤2）中，所述金属盐包括醋酸铈、硝酸铁、硝酸锰、醋酸铜、氯化铝。

优选的，步骤2）中，所述金属盐包括硝酸铁、醋酸铈、醋酸锰。

优选的，步骤6）所得脱硝催化剂为15%Fe(0.3)Ce（0.8）Mn/TiO₂。