[发明专利]一种低氨逃逸率分子筛SCR催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明创造提供了一种低氨逃逸率分子筛SCR催化剂的制备方法，至少包括如下步骤：S1、将铜源、有机金属络合剂、金属助剂离子、促溶剂a充分溶解，得到活性组分溶液；S2、向所述活性组分溶液中加入分子筛，并在减压微沸条件下进行蒸馏，S3、在S2反应结束后，进行固液分离，将固体洗涤、干燥、焙烧后得到低氨逃逸率分子筛SCR催化剂。本发明创造所述的低氨逃逸率分子筛SCR催化剂的制备方法增强了分子筛载体高温段的氨气吸附能力，实现活性温度窗口和抑制氨泄漏性能的同时提升，在满足国六标准要求基础上不仅可免去ASC催化剂的使用，还大大简化了排放后处理装置控制系统。

技术领域

本发明创造属于移动源排放气后处理领域，尤其是涉及一种低氨逃逸率分子筛SCR催化剂的制备方法及应用。

背景技术

根据生态环境部最新发布的《中国移动源环境管理年报(2019)》数据显示，我国机动车保有量持续多年增长，四种主要污染物一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO_X)、颗粒物(PM)排放总量达到4065.3万吨。汽车是机动车大气污染排放的主要贡献者，其排放的CO、NO_X和PM超过90％，HC超过80％。其中，柴油车排放的NO_X占比汽车排放70％，PM超过90％。作为柴油车尾气较难去除的污染物，氮氧化物(NO_X)是引发酸雨、光化学烟雾、雾霾等恶劣天气的元凶之一。

目前，氨气选择性催化还原(NH₃-SCR)技术是国际公认的高效净化富氧尾气中NO_X的主流技术，即利用还原剂氨气与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应转化为无害N₂。涉及主要化学反应：4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O(标准NH₃-SCR反应)；8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O；4NH₃+2NO₂+O₂→3N₂+6H₂O；4NH₃+2NO+2NO₂→4N₂+6H₂O(快速NH₃-SCR反应)。

在国六排放标准阶段(GB17691-2018)，重型柴油车在WHSC、WHTC发动机标准循环工况下尾气NO_X排放限值分别为400、460mg/kW·h，NH₃排放限值为10ppm。实际应用过程中为提升NO_X转化率，往往提升车用尿素喷射量以便分解产生更多的还原剂NH₃，实现NH₃/NO_X1，进而最大化催化净化尾气中的NO_X。

然而，提升还原剂NH₃量容易导致氨泄漏。氨气有强烈的刺激气味，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。为抑制氨泄漏污染，通常在SCR催化剂后端增加ASC催化剂(氨气选择催化)，将逃逸的还原剂氨气转变为无害N₂。CN110075907A、CN 110582341 A、CN 107847864 A中均采用催化剂单元组合形式解决氨逃逸问题，即在SCR后端加装ASC催化剂。

与单SCR催化剂技术路线相比，上述组合方式均增加了ASC催化剂单元，而ASC催化剂往往含有昂贵的分子筛、贵金属、稀土元素等材料，会导致后处理装置成本增加。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种低氨逃逸率分子筛SCR催化剂的制备方法及应用，增强了分子筛载体高温段的氨气吸附能力，实现活性温度窗口和抑制氨泄漏性能的同时提升，在满足国六标准要求基础上不仅可免去ASC催化剂的使用，还大大简化了排放后处理装置控制系统。