[发明专利]一种用于NH3-SCR烟气脱硝的分子筛催化剂的制备方法

说明书

本发明属于催化脱硝技术领域，具体涉及一种用于NH₃‑SCR烟气脱硝的分子筛催化剂的制备方法，以ZSM‑5分子筛作为载体，以钪、钕金属元素作为活性组分，通过浸渍法将钪、钕金属元素负载在ZSM‑5分子筛上，其中，钪与ZSM‑5分子筛的质量百分比为16‑24％，钕与钪的摩尔比为0.3‑0.5。本发明分子筛催化剂有效提高了分子筛催化剂的催化活性，将有毒的NO_x催化转化为无毒的N₂和H₂O；还可提高分子筛催化剂的抗SO₂中毒性能，可以应用在汽车尾气低温SCR脱硝系统中。

【技术领域】

本发明属于催化脱硝技术领域，具体涉及一种用于NH₃-SCR烟气脱硝的分子筛催化剂的制备方法。

【背景技术】

NO_x主要包括NO和NO₂，经过复杂的化学反应会形成酸雨、光化学烟雾和灰霾等，对人类健康和生态环境造成巨大威胁，是主要的大气污染物之一。NO_x的人为源分为固定源和移动源，固定源指燃煤锅炉、工业炉窑等的尾气；移动源指机动车尾气，尤其是柴油车尾气。近些年，柴油车NO_x排放控制日益受到关注。氨气选择性催化还原氮氧化物技术是在氧气存在的条件下，还原剂氨气与烟气中的NO在催化剂作用下发生氧化还原反应，使NO和NH₃转化为无害的N₂和H₂O。目前该技术是国际公认的最成熟、应用最为广泛的商业化脱硝技术。对于NH₃-SCR催化技术，催化剂是其核心和关键，目前，在脱氨催化剂技术领域中，同时具备宽的活性温度窗口、高催化活性和抗SO₂中毒性能是研究的热点和难点。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一种用于NH₃-SCR烟气脱硝的分子筛催化剂的制备方法，该制备方法制成的分子筛催化剂有效提高了分子筛催化剂的催化活性，将有毒的NO_x催化转化为无毒的N₂和H₂O；还可提高分子筛催化剂的抗SO₂中毒性能，可以应用在汽车尾气低温SCR脱硝系统中。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于NH₃-SCR烟气脱硝的分子筛催化剂的制备方法，以ZSM-5分子筛作为载体，以钪、钕金属元素作为活性组分，通过浸渍法将钪、钕金属元素负载在ZSM-5分子筛上，其中，钪的质量为ZSM-5分子筛的16-24％，钕与钪的摩尔比为0.3-0.5；具体包括以下步骤：

(1)按钪的质量为ZSM-5分子筛的16-24％且钕与钪的摩尔比为0.3-0.5的比例，分别称取可溶性钪盐、可溶性钕盐和ZSM-5分子筛；将可溶性钪盐、可溶性钕盐分别加入两份体积相同的无水乙醇溶液中，并充分搅拌，分别得到可溶性钪盐溶液和可溶性钕盐溶液；

(2)将ZSM-5分子筛置于烘箱中进行烘干处理后取出，接着待其降至室温后加入步骤(1)得到的可溶性钪盐溶液中，并加入分散剂，搅拌后得到体系A，将体系A置于超声反应器中进行超声处理，得到体系B；

(3)将步骤(1)得到的可溶性钕盐溶液加入步骤(2)得到的体系B中，接着在室温下搅拌50-70min，得到体系C；

(4)将步骤(3)得到的体系C干燥处理获得粉末，接着将粉末焙烧4-5h，再自然冷却至室温后即得到用于NH₃-SCR烟气脱硝的分子筛催化剂。

在本发明中，进一步的说明，步骤(1)中所述可溶性钪盐选自乙酸钪或硝酸钪中的一种或两者以任意比例混合的混合物。

在本发明中，进一步的说明，步骤(1)中所述可溶性钕盐选自硝酸钕和醋酸钕中的一种或两者以任意比例混合的混合物。