一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，所述催化剂包括混合组分A、混合浆料B和载体；所述催化剂是将混合组分A采用混合浆料B负载在载体上制成；所述混合组分A由偏钒酸铵、硝酸铁、硝酸铒和碱性溶液制成；所述混合浆料B为TiO2和WO3溶于水制成的浆料。本发明专利技术的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂制备方法简单，制备过程条件易控制，具有优异的NO转化性能，用于内燃机尾气处理具有较好结果，符合国家相应的各项标准和要求。

SCR denitration catalyst for purifying exhaust gas of internal combustion engine and preparation method thereof

The invention discloses a SCR denitrification catalyst for exhaust gas purification of internal combustion engine, which comprises a mixed component A, a mixed slurry B and a carrier; the catalyst is prepared by loading mixed component A on a carrier with mixed slurry B; the mixed component A is made of ammonium metavanadate, ferric nitrate, erbium nitrate and an alkaline solution; The mixture size B is TiO2 and WO3 dissolved in water. The SCR denitrification catalyst for internal combustion engine tail gas purification has the advantages of simple preparation method, easy control of preparation process conditions, excellent NO conversion performance, good results for internal combustion engine tail gas treatment, and conforms to various national standards and requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂及制备方法
本专利技术涉及催化剂制备
，具体是一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂及制备方法。
技术介绍
内燃机排放污染物问题日益严重，为减少内燃机尾气中污染物的排放量，国家不断提升内燃机的排放标准，这就促使研究人员不断的提升尾气处理技术。目前，主要是通过使用催化剂来处理内燃机尾气中的污染物氮氧化合物。随着内燃机行业的发展，降低催化剂成本(催化剂主要成本为贵金属用量)，提高催化剂性能成为车厂的重要要求。同时，内燃机尾气处理的难点在于氮氧化合物的转化。一般来说，研究者是从制备方法、载体和活性组分等方面来改善V基氧化物催化剂的性能。V基氧化物催化剂是NH3-SCR领域研究最多脱硝催化剂之一，其中包括V2O5/TiO2、V2O5/MO3-TiO2、V2O5/WO3-TiO2催化剂，它们也是较早就实现工业化的脱硝催化剂，广泛适用于火电厂、工业锅炉等烟气脱硝及重型柴油车尾气脱硝领域。该类催化剂具有高活性、高选择性以及良好的抗硫性能等优点，但目前它也有缺点。V2O5/WO3-TiO2催化剂的活性温度窗口很窄，一般在300-400℃才能达到相对较高的转化率，当温度超过400℃时，会生成大量的N2O，并且会导致锐钛矿晶型的TiO2转化成尖晶石晶型的TiO2，导致催化剂失效。N2的选择性明显下降。催化剂制备是实践性很强的科学，不同的环境、不同的过程、不同的条件等细节的区别其制备的催化剂性能有很大的不同。总之，V基氧化物具有优异的NH3-SCR性能，但该类催化剂主要生产商在国外，进口成本很高。尽管钒基氧化物作为催化剂目前已有一定研究，但如何选择各成分的组合，如何选择制备更稳定、更经济、催化剂性能更优，增强氮氧化合物的转化率，降低催化剂成本，综合性能更优的内燃机尾气净化催化剂，还有很多问题需要不断努力解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂及制备方法，本专利技术要解决的第一个问题是提供一种在中高温度区间内能够处理内燃机尾气催化剂的制备方法；本专利技术解决的第二个问题是通过上述方法提供一种性能优异、特别是对4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O催化反应效率很高的催化剂。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，所述催化剂包括混合组分A、混合浆料B和载体；所述催化剂是将混合组分A采用混合浆料B负载在载体上制成；所述混合组分A由偏钒酸铵、硝酸铁、硝酸铒和碱性溶液制成；所述混合浆料B为TiO2和WO3溶于水制成的浆料。作为本专利技术进一步的方案：所述混合组分A包括FeErVO4和碱性溶液。作为本专利技术进一步的方案：所述碱性溶液为氨水。作为本专利技术进一步的方案：所述混合浆料B中TiO2、WO3的质量比为80：10-30。作为本专利技术进一步的方案：所述混合组分A的含量为混合组分A与混合浆料B总重量的10%-20%。作为本专利技术进一步的方案：所述载体为堇青石蜂窝陶瓷。本专利技术还提供了内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）混合组分A的制备：先将2-6份的偏钒酸铵加入1-20份去离子水后，置于70-90℃水浴中溶解，得到溶液a；将硝酸铁和硝酸铒按1：1-3的比例混合，得到溶液b；将溶液a与溶液b按照重量比2-5：6-15充分混合；然后使用质量浓度为20%-40%的氨水将上述混合溶液调节至pH为6-10，搅拌5-10h，过滤后的固体在120-520℃下烘干2-6h，再在300-600℃线下焙烧2-6h，得到混合组分A；（2）混合浆料B的制备：取TiO2、WO3按照质量比依次为80：10-30混合，得到混合浆料B；（3）将混合组分A和混合浆料B按照10%-20%：80%-90%的比例混合，得到混合物C；（4）混合物C中加入去离子水，搅拌均匀得到悬浮液，调节去离子水的加入量，去离子水的重量为混合物的1-1.5倍，得到悬浊液；将悬浊液球磨，控制颗粒度小于80微米，得到混合物D；（5）浸渍：将堇青石蜂窝陶瓷载体浸渍于步骤（4）制备的混合物D中，充分浸渍后取出；（6）烘干：将步骤（5）中涂覆浆液后的堇青石蜂窝陶瓷载体在120-320℃下烘干1-2h，在500-600℃焙烧1.5-2h；（7）多次涂覆：重复步骤（5）和步骤（6），至涂覆到堇青石蜂窝陶瓷载体上的涂覆量达到150-300g/L催化剂，然后在500-600℃焙烧1.5-2h，得到可以高效处理内燃机尾气中氮氧化物的钒基SCR催化剂，即得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂制备方法简单，制备过程条件易控制，具有优异的NO转化性能，用于内燃机尾气处理具有较好结果，符合国家相应的各项标准和要求。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，所述催化剂包括混合组分A、混合浆料B和载体；所述催化剂是将混合组分A采用混合浆料B负载在载体上制成；所述混合组分A由偏钒酸铵、硝酸铁、硝酸铒和碱性溶液制成，优选的，所述混合组分A包括FeErVO4和碱性溶液；碱性溶液为氨水；所述混合浆料B为TiO2和WO3溶于水制成的浆料；混合组分A的含量为混合组分A与混合浆料B总重量的10%；载体为堇青石蜂窝陶瓷；一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）混合组分A的制备：先将2份的偏钒酸铵加入1份去离子水后，置于70℃水浴中溶解，得到溶液a；将硝酸铁和硝酸铒按1：1的比例混合，得到溶液b；将溶液a与溶液b按照重量比2：15充分混合；然后使用质量浓度为20%的氨水将上述混合溶液调节至pH为6，搅拌5h，过滤后的固体在120℃下烘干2h，再在300℃线下焙烧2h，得到混合组分A；（2）混合浆料B的制备：取TiO2、WO3按照质量比依次为80：20混合，得到混合浆料B；（3）将混合组分A和混合浆料B按照10%：90%的比例混合，得到混合物C；（4）混合物中加入去离子水，搅拌均匀得到悬浮液，调节去离子水的加入量，去离子水的重量为混合物的1倍，得到悬浊液；将悬浊液球磨，控制颗粒度小于80微米，得到混合物D；（5）浸渍：将堇青石蜂窝陶瓷载体浸渍于步骤（4）制备的涂层用混合物D中，充分浸渍后取出；（6）烘干：将步骤（5）中涂覆浆液后的堇青石蜂窝陶瓷载体在120℃下烘干1h，在500℃焙烧1.5h；（7）多次涂覆：重复步骤（5）和步骤（6），至涂覆到堇青石蜂窝陶瓷载体上的涂覆量达到150g/L催化剂，然后在500℃焙烧1.5h，得到可以高效处理内燃机尾气中氮氧化物的钒基SCR催化剂，即得。实施例2一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，所述催化剂包括混合组分A、混合浆料B和载体；所述催化剂是将混合组分A采用混合浆料B负载在载体上制成；所述混合组分A由偏钒酸铵、硝酸铁、硝酸铒和碱性溶液制成，优选的，所述混合组分A包括FeErVO4和碱性溶液；碱性溶液为氨水；所述混合浆料B为TiO2和WO3溶于水制成的浆料；混合组分A的含量为混合组分A与混合浆料B总重量的20%；载体为堇青石蜂窝陶瓷；一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）混合组分A的制备：先将6份的偏钒酸铵加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂包括混合组分A、混合浆料B和载体；所述催化剂是将混合组分A采用混合浆料B负载在载体上制成；所述混合组分A由偏钒酸铵、硝酸铁、硝酸铒和碱性溶液制成；所述混合浆料B为TiO2和WO3溶于水制成的浆料。

【技术特征摘要】
1.一种内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂包括混合组分A、混合浆料B和载体；所述催化剂是将混合组分A采用混合浆料B负载在载体上制成；所述混合组分A由偏钒酸铵、硝酸铁、硝酸铒和碱性溶液制成；所述混合浆料B为TiO2和WO3溶于水制成的浆料。2.根据权利要求1所述的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述混合组分A包括FeErVO4和碱性溶液。3.根据权利要求1或2所述的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述碱性溶液为氨水。4.根据权利要求3所述的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述混合浆料B中TiO2、WO3的质量比为80：10-30。5.根据权利要求4所述的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述混合组分A的含量为混合组分A与混合浆料B总重量的10%-20%。6.根据权利要求5所述的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述载体为堇青石蜂窝陶瓷。7.一种如权利要求6所述的内燃机尾气净化用SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）混合组分A的制备：先将2-6份的偏钒酸铵加入1-20份去离子水后，置于70-90℃水浴中溶解，得到溶液a；将硝酸铁和硝酸铒按...

【专利技术属性】
技术研发人员：李初然，高闻言，张桥，
申请(专利权)人：河北国创环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13