低温脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温脱硝催化剂，包括载体和活性物质，所述载体由锰酸镨和二氧化钛，活性物质为氧化钕、氧化钼和氧化钇。本发明专利技术的低温脱硝催化剂，具有良好的NOx转化温度，对NOx有更低的起燃温度和催化性能，还具有优异的抗水热老化性能；本发明专利技术锰酸镨和二氧化钛协同作为催化剂载体，极大的改善了载体的比表面积和孔容，使其具有更多的吸附活性位点，有利于提高催化剂的脱硫脱硝性能；氧化钕、氧化钼和氧化钇协同作为活性物质，提高对NH3的化学吸附能力，从而提高催化剂活性，延长了低温脱硝催化剂的使用寿命。

Low temperature denitrification catalyst and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
低温脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种催化剂
，特别是涉及一种低温脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
氮氧化物(NOX)是主要的大气污染物之一，包括NO、NO2等多种氮的氧化物，对人体健康和动植物生存都会造成一定的伤害，如形成酸雨、光化学烟雾等，而且还会产生多种二次污染。氮氧化物是生成臭氧的重要前体物之一，也是形成区域细粒子污染和雾霾的重要原因，从而使我国珠江三角洲等经济发达地区大气能见度日趋下降，雾霾天数不断增加。在环保意识和要求越来越强烈的今天，如何除去氮氧化物的排放，成为越来越急迫的问题。目前针对柴油车尾气脱硝技术最为成熟的是SCR脱硝技术。传统的SCR技术是将含氨类添加剂(如氨气、尿素等)喷入温度约300～420℃的烟气中，在催化剂的作用下，含氨添加剂与NOx发生反应，生成N2和H2O。传统SCR方法是NOx转化率较高的一种方法，可达60％-90％。但是传统SCR技术的问题主要在于：(1)含氨添加剂在高温条件下与O2发生燃烧，或与氧化硫反应生成更多的颗粒物，如果主机使用高硫分柴油，SCR有被催化剂还原过程中生成的硫酸铵堵塞的危险。(2)目前使用的SCR脱硝催化剂主要是以钒钛基(V2O5/TiO2)为主，活性组分为五氧化二钒，载体为二氧化钛。虽然钒基催化剂的脱硝活性以及抵抗二氧化硫的能力很高，但是它必须在很高的温度(300-400℃)下才有活性，另外由于五氧化二钒属于有毒物质极易溶于水，这样为了防止污染地下水和土壤等，废弃的催化剂就不能随便填埋或露天堆放。(3)针对低温柴油的脱硝效果不明显。
技术实现思路
针对上述不足之处，本专利技术的目的在于开发一款低温脱硝催化剂，具有高活性、低毒、水热稳定性好等优点，并且在低温环境中具有较高的NOx去除活性。本专利技术的技术方案概述如下：一种低温脱硝催化剂，其中，包括载体和活性物质，所述载体由锰酸镨和二氧化钛，所述活性物质为氧化钕、氧化钼和氧化钇。优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，所述催化剂还包括润滑剂、粘结剂、塑化剂、耐磨剂和表面活性剂。优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，按重量份计，所述催化剂包括以下重量份的材料：优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，所述润滑剂包括55～60wt％的二硫化钼和40～45wt％的二氧化钴。优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，所述粘结剂包括76～80wt％的二氧化锰和20～24wt％的膨润土。优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，所述塑化剂包括60～65wt％的环氧化四氢邻苯二甲酸二异癸酯和35～40wt％的癸二酸二(二-乙基己酯)。优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，所述耐磨剂包括40～50wt％碳化钛和50～60wt％四丙氟橡胶粉。优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，所述表面活性剂包括40～50wt％十八烷基硫酸钠和50～60wt％单硬脂酸山梨坦。优选的是，所述的低温脱硝催化剂，其中，还包括12～16份的氯化亚锡。一种低温脱硝催化剂的制备方法，其中，包括以下步骤：1)取锰酸镨和二氧化钛，在70～75℃真空烘箱内干燥6～8h，降温至室温；2)催化剂中的氧化钕成分由硝酸钕提供，催化剂中的氧化钼成分由硝酸钼提供，催化剂中的氧化钇成分由硝酸钇提供；计算出各种原料的所需量，按量称取原料，将硝酸钕加入去离子水中，搅拌均匀，然后加入硝酸钼，搅拌均匀，加入硝酸钇，继续搅拌均匀，加入1)中预处理好的锰酸镨和二氧化钛，继续搅拌2～3h；3)将上述产品，放入马弗炉，在500～550℃下煅烧5h，得到相应的氧化物活性中心：氧化钕、氧化钼和氧化钇；4)向上述组分中，依次添加二硫化钼、二氧化钴、二氧化锰、膨润土、环氧化四氢邻苯二甲酸二异癸酯、癸二酸二(二-乙基己酯)、碳化钛、四丙氟橡胶粉、十八烷基硫酸钠、单硬脂酸山梨坦进行混炼，将物料混炼均匀；5)将混炼出来的物料，熟化18～20h后，加入到过滤预挤出中挤出，过滤除去物料6)将过滤预挤出后的物料，通过模具整体挤出成型，并进行干燥处理；7)将上述产品浸入氯化亚锡水溶液中，常温下浸泡8h后，进行干燥处理；8)按照规定的长度，将上述成品进行切割，并进行前端硬化耐磨处理；9)包装产品。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的低温脱硝催化剂，具有良好的NOx转化温度，对NOx有更低的起燃温度和催化性能，还具有优异的抗水热老化性能。(2)本专利技术锰酸镨和二氧化钛协同作为催化剂载体，极大的改善了载体的比表面积和孔容，使其具有更多的吸附活性位点，有利于提高催化剂的脱硫脱硝性能；氧化钕、氧化钼和氧化钇协同作为活性物质，提高对NH3的化学吸附能力，从而提高催化剂活性，延长了低温脱硝催化剂的使用寿命。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本案提出一种低温脱硝催化剂，其中，包括载体和活性物质，载体由锰酸镨和二氧化钛，活性物质为氧化钕、氧化钼和氧化钇。二氧化钛为载体，具有较高的比表面积、适合的孔结构和吸水率，有较强的机械强度和稳定性，耐热性、耐酸性能好，锰酸镨和二氧化钛协同作用，极大的改善了载体的比表面积和孔容，使其具有更多的吸附活性位点，有利于提高催化剂的脱硫脱硝性能。氧化钕、氧化钼和氧化钇协同作为活性物质，氧化钕的作用是在还原剂NH3的作用下，将NO和NO2还原为N2，其中氧化钼有助于提高氧化钕的快速反应步骤，并提高氧化钕的选择性，氧化钇有助于在低温下(150℃～280℃)提高对NH3的化学吸附能力，从而提高催化剂活性，并可降低了SO2/SO3的转化率，延长了低温脱硝催化剂的使用寿命。作为本案又一实施例，其中，催化剂还包括润滑剂、粘结剂、塑化剂、耐磨剂和表面活性剂。作为本案又一实施例，其中，按重量份计，催化剂包括以下重量份的材料：作为本案又一实施例，其中，润滑剂包括55～60wt％的二硫化钼和40～45wt％的二氧化钴。润滑剂与聚合物有良好的相容性，它在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善熔料的内摩擦生热和熔体的流动性。本案优选的润滑剂为二硫化钼和的二氧化钴。作为本案又一实施例，其中，粘结剂包括76～80wt％的二氧化锰和20～24wt％的膨润土。粘结剂提高聚合物与催化剂的粘结强度，提高其干燥时的爆裂温度，又可提高抗压强度，本案优选的粘结剂为二氧化锰和膨润土协同作用。作为本案又一实施例，其中，塑化剂包括60～65wt％的环氧化四氢邻苯二甲酸二异癸酯和35～40wt％的癸二酸二(二-乙基己酯)。环氧化四氢邻苯二甲酸二异癸酯和癸二酸二(二-乙基己酯)协同作用，提高混炼产品的柔韧性能，降低硬度。作为本案又一实施例，其中，耐磨剂包括40～50wt％碳化钛和50～60wt％四丙氟橡胶粉。耐磨剂提高催化剂的水热稳定性和耐磨性能，从而提高其使用寿命，本案优选的耐磨剂为碳化钛和四丙氟橡胶粉。作为本案又一实施例，其中，表面活性剂包括40～50wt％十八烷基硫酸钠和50～60wt％单硬脂酸山梨坦。表面活性剂由于具有润湿、乳化作用，本案通过加入表面活性剂提高聚合物与固体的相容性能。作为本案又一实施例，其中，还包括12～16份的氯化亚锡。通过加入氯化亚锡，避免了含氨添加剂在还原过程中生成的硫酸铵容易堵塞管道的状况，使得脱硝率更高，管道更易清洗。一种低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温脱硝催化剂，其特征在于，包括载体和活性物质，所述载体由锰酸镨和二氧化钛，所述活性物质为氧化钕、氧化钼和氧化钇。

【技术特征摘要】
1.一种低温脱硝催化剂，其特征在于，包括载体和活性物质，所述载体由锰酸镨和二氧化钛，所述活性物质为氧化钕、氧化钼和氧化钇。2.根据权利要求1所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂还包括润滑剂、粘结剂、塑化剂、耐磨剂和表面活性剂。3.根据权利要求1或2任一项所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，按重量份计，所述催化剂包括以下重量份的材料：4.根据权利要求3所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，所述润滑剂包括55～60wt％的二硫化钼和40～45wt％的二氧化钴。5.根据权利要求3所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，所述粘结剂包括76～80wt％的二氧化锰和20～24wt％的膨润土。6.根据权利要求3所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，所述塑化剂包括60～65wt％的环氧化四氢邻苯二甲酸二异癸酯和35～40wt％的癸二酸二(二-乙基己酯)。7.根据权利要求3所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，所述耐磨剂包括40～50wt％碳化钛和50～60wt％四丙氟橡胶粉。8.根据权利要求3所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，所述表面活性剂包括40～50wt％十八烷基硫酸钠和50～60wt％单硬脂酸山梨坦。9.根据权利要求3所述的低温脱硝催化剂，其特征在于，还包括12～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨银春，郝新宇，曹成松，陈广忠，
申请(专利权)人：高化学江苏化工新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32