[发明专利]一种制备CuSO4

说明书

本发明公开了一种制备CuSO₄/TiO₂抗硫脱硝催化剂的方法，将钛酸丁酯溶于无水乙醇中，得到钛酸丁酯溶液；将CuSO₄·5H₂O溶于乙醇和水的混合液中，得到CuSO₄溶液；搅拌条件下，将钛酸丁酯溶液加入到CuSO₄溶液中，得到溶胶；将溶胶静置老化后，得到凝胶；将凝胶烘干后，经焙烧得到CuSO₄/TiO₂催化剂。该发明制备的CuSO₄/TiO₂催化剂具有较大的比表面积和较多的酸性位数目，在280～380℃之间显示出高于90％的脱硝效率，并且烟气中SO₂对催化剂活性未有明显影响，克服了非钒基脱硝催化剂抗硫性能低的缺点。本发明合成方法简单，原材料价格低廉，适合大规模的工业化生产。

技术领域

本发明属于大气污染治理技术领域，特别涉及到CuSO₄/TiO₂高抗硫性脱硝催化剂的合成方法。

背景技术

化石燃料燃烧产生的氮氧化物(NO_x，主要包含NO和NO₂)是目前我国主要的大气污染物之一，可以引起酸雨、光化学烟雾和灰霾等环境问题。快速有效地降低NO_x的排放是改善我国大气环境的重要途径之一。氨气选择性催化还原法(NH₃-SCR)是目前主流的烟气脱硝方法，被大规模应用于热电厂、钢铁厂、水泥厂等固定源NO_x的减排中。该方法利用氨气与NO_x反应生成无污染的氮气和水，从而达到去除NO_x的目的。脱硝催化剂是该方法的核心技术之一，直接关系着该方法对NO_x的去除效率。目前使用的商业脱硝催化剂V₂O₅-WO₃/TiO₂中V₂O₅的生物毒性很高，很容易对环境产生不利影响，并且容易将烟气中的SO₂氧化成SO₃从而会腐蚀下游的管道。而目前所研究的非钒基催化剂虽然活性较高，但是抗硫性能普遍较差。烟气中的SO₂很容易毒化非钒基催化剂上的活性位，从而引起催化剂的活性下降。因此，开发新型高效的高抗硫性脱硝催化剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CuSO₄/TiO₂高抗硫性脱硝催化剂的制备方法。通过溶胶- 凝胶法，使CuSO₄更均匀的分布在催化剂表面，暴露出更多的酸性位，从而有利于NH₃在催化剂表面的吸附和活化。并且利用CuSO₄在SO₂中稳定的性质，使催化剂具有高抗硫性能，克服了目前非钒基氧化物催化剂抗硫性能差的缺点。通过本发明制备方法得到的催化剂在280～380℃下可以高效去除烟气中的NO_x，并且具有很高的抗硫性能。具体发明内容如下：一种制备CuSO4/TiO2抗硫脱硝催化剂的方法：

(1)将钛酸丁酯溶于无水乙醇中，得到钛酸丁酯溶液；将CuSO₄·5H₂O溶于水和乙醇的混合溶液中，得到CuSO₄溶液；钛酸丁酯浓度是0.2～2mol/L；CuSO₄的浓度是 0.02～0.2mol/L；钛酸丁酯与CuSO₄的摩尔比为80:1～8:1；

(2)搅拌条件下，将(1)中的钛酸丁酯溶液加入到CuSO₄溶液中，得到溶胶；搅拌速度为200～1000r/min，温度为室温；

(3)将步骤(2)得到的溶胶静置老化后得到的凝胶，静置老化时间为2～6h；