[发明专利]一种V/Cu/B/W-TiO2

说明书

本发明公开了一种V/Cu/B/W‑TiO₂‑ZrO₂复合低温脱硝催化剂及其制备方法，包含以下质量分数的元素：以钛白粉质量为基准，W元素质量含量为1％～10％；V元素质量含量3％～15％；Cu元素质量含量为1％～8％；B元素质量含量为1％～5％；二氧化锆质量含量为20％～45％。所述制备方法以共沉淀‑浸渍法联用制备，具体步骤如下：步骤1：将钛白粉与钨源采用共沉淀法得到TiO₂‑W载体；步骤2：将TiO₂‑W载体采用浸渍法负载V、Cu、B活性物质得到V/Cu/B/W‑TiO₂复合胚体；步骤3：将二氧化锆经过硫酸酸化后得到二氧化锆(SO₄^2‑‑ZrO₂)载体，硫酸的酸化时间为2～5h，酸化后pH＝2～5；步骤4:将步骤2得到的V/Cu/B/W‑TiO₂复合胚体与步骤3得到的SO₄^2‑‑ZrO₂载体混合后成型、焙烧。

技术领域

本发明涉及一种复合低温脱硝催化剂，特别是涉及一种V/Cu/B/W-TiO₂-ZrO₂复合低温脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物NOx是主要的大气污染之一，氮氧化物的排放会造成酸雨，温室效应和臭氧层破坏等环境问题，严重危害人类健康和社会发展。

目前，商用的SCR催化剂以V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂体系为主的中高温型，工作温度大多为310～410℃。但是，许多非电力行业的工业锅炉、窑炉、冶金、化工、炼焦和石化等，一般采用低尘布置的脱硝工艺，其废气或烟气排放温度较低(大多在200℃以下)，难以利用中高温型(310-410℃)SCR催化剂进行NOx的排放控制。

目前，SCR技术为最广泛使用的尾部烟气脱硝技术。在催化剂作用下，SCR系统选择性地使氨(NH3)和氧(O2)与燃机废气中的NOx反应，形成分子氮(N2)和水(H2O)，从而降低氮氧化物排放。具体反应如下:

4NO+4NH3+O24N2+6H2O(1)

NO+NO2+2NH32N2+3H2O(2)

3NO2+4NH37N2+6H2O(3)

催化剂是SCR系统中的核心技术，目前绝大部分工业脱硝催化剂采用钒钛基催化剂(V₂O₅/TiO₂、V₂O₅-WO₃/TiO₂、V₂O₅-MO₃/TiO₂等)。由于V₂O₅具有较大毒性，且后续处理困难，因此研究新的适合燃机的催化剂具有重要意义。

国内已经申请的关于SCR脱硝催化剂的专利中，载体的种类很多，常用的有TiO₂、SiO₂、Al₂O₃等，公开号为CN101590404A是以单一锐钛型TiO₂为载体，CN1792431A以双氧化物TiO₂和Al₂O₃为复合载体，CN101428212A中采用锐钛型TiO₂和/或堇青石和/或陶瓷纤维复合载体。但这些催化剂在低温条件下抗水抗硫性稳定性差，活性温度范围需进一步扩展、机械强度差、耐磨性差。

发明内容