一种SCR脱硝催化剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种具有宽活性温度窗口的SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用，所述SCR脱硝催化剂包含0.8～1.2wt％的五氧化二钒，2.5～10wt％的三氧化钨，1～20wt％的二氧化铈，2.5～10wt％三氧化钼，0.1～5wt％的三氧化硫，0～2％的三氧化二锑，其余为锐钛矿型的二氧化钛，其中，所述SCR脱硝催化剂在30000h

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝催化剂及其制备方法和用途
本专利技术属于烟气净化催化剂制备领域，以及具体地涉及一种宽活性温度窗口的SCR脱硝催化剂的制备方法。
技术介绍
选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction，简称“SCR”)是我国燃煤电厂应用最为广泛的控制氮氧化物排放的方法，其中SCR法最为核心的是催化剂。目前最常用的商用SCR脱硝催化剂为V2O5-WO3/TiO2系(钒钨钛基脱销催化剂)。现有应用于发电锅炉正常负荷工作范围烟气脱硝的商业SCR催化剂对含SOx、水蒸汽的燃煤烟气只能在300℃以上的温度下稳定工作，难以应用于排烟温度240～300℃的工业锅炉、工业窑炉等工业燃烧设备烟气的脱硝，以及发电锅炉在启动、停车和较低负荷条件运行时的240～300℃低温烟气的脱硝。而我国工业燃烧设备烟气排放的NOx约占我国总NOx排放的30％，电厂240～300℃低温烟气约占总运行时间的20～30％。因此开发活性温度在240～400℃的宽活性温度窗口的脱硝催化剂具有重要意义。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种具有宽活性温度窗口的SCR脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂可以广泛应用于燃煤电厂、工业锅炉、工业窑炉等SCR脱硝，减少其NOx的排放，避免环境污染。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供了一种具有宽活性温度窗口的SCR脱硝催化剂，所述SCR脱硝催化剂包含0.8～1.2wt％的五氧化二钒，2.5～10wt％的三氧化钨，1～20wt％的二氧化铈，2.5～10wt％三氧化钼，0.1～5wt％的三氧化硫，0～2％的三氧化二锑，余量为锐钛矿型的二氧化钛，所述SCR脱硝催化剂在30000h-1空速下，在240～400℃的温度范围内的脱硝率大于94％。根据本专利技术提供的SCR脱硝催化剂，其中，所述SCR脱硝催化剂在30000h-1空速下，在240～400℃的温度范围内的N2选择性大于95％。本专利技术还提供了上述SCR脱硝催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)把偏钒酸铵、仲钨酸铵和七钼酸铵加入到单乙醇胺水溶液中，搅拌至完全溶解得到溶液A；(2)向溶液A中加入二氧化钛粉末，浸渍搅拌1～3h得到悬浮液B；(3)向悬浮液B中加入六水硝酸铈，浸渍搅拌1～3h，再加入乙酸锑，浸渍搅拌1～2h，然后加入硫酸铵，浸渍搅拌0.5～2h得到悬浮液C；(4)将悬浮液C加热烘干，并研磨为粉末；(5)将步骤(4)所得粉末煅烧即得到本专利技术的SCR脱硝催化剂。根据本专利技术提供的制备方法，其中，所述步骤(1)中单乙醇胺水溶液的浓度可以为3～10wt％。优选地，步骤(1)中偏钒酸铵、仲钨酸铵和七钼酸铵的质量比为1:(2～10):(2～10)。优选地，步骤(1)中相对于1克偏钒酸铵，所述单乙醇胺水溶液的用量为100～200ml，更优选为120～140ml。根据本专利技术提供的制备方法，优选地，在所述步骤(2)中，相对于100ml溶液A，二氧化钛粉末的加入量为55～75克。根据本专利技术提供的制备方法，优选地，在所述步骤(3)中，相对于100ml悬浮液B，六水硝酸铈的加入量为2～35克，乙酸锑的加入量为0～3.2克，硫酸铵的加入量为0.12～6.5克。根据本专利技术提供的制备方法，优选地，所述步骤(4)包括：将悬浮液C加热到90～120℃，继续搅拌至糊状物，然后在110～130℃下烘干，并将烘干后物料研磨为200目以上的粉末。根据本专利技术提供的制备方法，优选地，所述步骤(5)包括：将步骤(4)所得粉末在400～600℃下煅烧1～10小时，优选为煅烧3～6小时。本专利技术还提供了所述SCR脱硝催化剂或者按照本专利技术制备方法制得的SCR脱硝催化剂在燃煤电厂烟气脱硝中的应用。本专利技术的SCR脱硝催化剂具有以下优点：(1)本专利技术的催化剂制备工艺方法是现有商业催化剂制备工艺方法的改进，可以利用现有设备进行放大工业生产。(2)本专利技术的催化剂活性高，选择性好，在30000h-1空速下，在240～400℃的温度范围内催化剂脱硝率等达到94％以上，N2的选择性在95％以上。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施方案，其中：图1是本专利技术实施例中使用的SO3浓度取样分析装置示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的范围。需要说明的是，在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可商购获得或为本领域技术人员所熟知。实施例1本实施例用于说明本专利技术提供的SCR脱硝催化剂及其制备方法。(1)将偏钒酸铵、仲钨酸铵、七钼酸铵按质量比1：3：3加入到128g5％的单乙醇胺水溶液中，常温下搅拌至完全溶解，得溶液A；(2)将90g二氧化钛粉末加入到溶液A中，浸渍搅拌2h得悬浮液B；(3)向悬浮液B中加入2.5g六水硝酸铈，浸渍搅拌1h，再加入0.16g硫酸铵，浸渍搅拌1h，得到悬浮液C；(4)将悬浮液C加热到100℃，继续搅拌至糊状物，然后在120℃烘干5h，并将烘干后物料研磨为250目的粉末；(5)将步骤(4)所得粉沫在500℃下煅烧5.5h即得到本专利技术的SCR脱硝催化剂。实施例2本实施例用于说明本专利技术提供的SCR脱硝催化剂及其制备方法。(1)将偏钒酸铵、仲钨酸铵、七钼酸铵按质量比1：4：4加入到128g5％的单乙醇胺水溶液中，常温下搅拌至完全溶解，得溶液A；(2)将85g二氧化钛粉末加入到溶液A中，浸渍搅拌2h得悬浮液B；(3)向悬浮液B中加入8g六水硝酸铈，浸渍搅拌1h，再加入1g乙酸锑，浸渍搅拌1.5h，然后加入1g硫酸铵，浸渍搅拌1h，得到悬浮液C；(4)将悬浮液C加热到100℃，继续搅拌至糊状物，然后在120℃烘干5h，并将烘干后物料研磨为300目的粉末；(5)将步骤(4)所得粉沫在500℃下煅烧3h即得到本专利技术的SCR脱硝催化剂。实施例3本实施例用于说明本专利技术提供的SCR脱硝催化剂及其制备方法。(1)将偏钒酸铵、仲钨酸铵、七钼酸铵按质量比1：5：5加入到128g5％的单乙醇胺水溶液中，常温下搅拌至完全溶解，得溶液A；(2)将75g二氧化钛粉末加入到溶液A中，浸渍搅拌2h得悬浮液B；(3)向悬浮液B中加入12g六水硝酸铈，浸渍搅拌1h，再加入1.5g乙酸锑，浸渍搅拌1.5h，然后加入4g硫酸铵，浸渍搅拌1h，得到悬浮液C；(4)将悬浮液C加热到100℃，继续搅拌至糊状物，然后在120℃烘干5h，并将烘干后物料研磨为500目的粉末；(5)将步骤(4)所得粉沫在500℃下煅烧5h即得到本专利技术的SCR脱硝催化剂。实施例4本实施例用于说明本专利技术提供的SCR脱硝催化剂及其制备方法。(1)将偏钒酸铵、仲钨酸铵、七钼酸铵按质量比1：6：6加入到128g5％的单乙醇胺水溶液中，常温下搅拌至完全溶解，得溶液A；(2)将75g二氧化钛粉末加入到溶液A中，浸渍搅拌2h得悬浮液B；(3)向悬浮液B中加入20g六水硝酸铈，浸渍搅拌1h，再加入1g乙酸锑，浸渍搅拌2h，然后加入1g硫酸铵，浸渍搅拌1h，得到悬浮液C；(4)将悬浮液C加热到100℃，继续搅拌至糊状物，然后在120℃烘干5h，并将烘干后物料研磨为400目的粉末；(5)将步骤(4)所得粉沫在500℃下煅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有宽活性温度窗口的SCR脱硝催化剂，所述SCR脱硝催化剂包含0.8～1.2wt％的五氧化二钒，2.5～10wt％的三氧化钨，1～20wt％的二氧化铈，2.5～10wt％三氧化钼，0.1～5wt％的三氧化硫，0～2％的三氧化二锑，余量为锐钛矿型的二氧化钛，其中，所述SCR脱硝催化剂在30000h

【技术特征摘要】
1.一种具有宽活性温度窗口的SCR脱硝催化剂，所述SCR脱硝催化剂包含0.8～1.2wt％的五氧化二钒，2.5～10wt％的三氧化钨，1～20wt％的二氧化铈，2.5～10wt％三氧化钼，0.1～5wt％的三氧化硫，0～2％的三氧化二锑，余量为锐钛矿型的二氧化钛，其中，所述SCR脱硝催化剂在30000h-1空速下，在240～400℃的温度范围内的脱硝率大于94％。2.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂，其中，所述SCR脱硝催化剂在30000h-1空速下，在240～400℃的温度范围内的N2选择性大于95％。3.权利要求1或2所述的SCR脱硝催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将偏钒酸铵、仲钨酸铵和七钼酸铵加入到单乙醇胺水溶液中，搅拌至完全溶解得到溶液A；(2)向溶液A中加入二氧化钛粉末，浸渍搅拌1～3h得到悬浮液B；(3)向悬浮液B中加入六水硝酸铈，浸渍搅拌1～3h，再加入乙酸锑，浸渍搅拌1～2h，然后加入硫酸铵，浸渍搅拌0.5～2h得到悬浮液C；(4)将悬浮液C加热烘干，并研磨为粉末；(5)将步骤(4)所得粉末煅烧即得到本发明的SCR脱硝催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，步骤(1)中单乙醇胺水溶液的浓度为3～10w...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春启，王旭金，梅长松，陈爱平，段世慈，
申请(专利权)人：大唐国际化工技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11