低温SCR脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温SCR脱硝催化剂，在蜂窝陶瓷载体上涂覆有第一催化剂涂层，在第一催化剂涂层上涂覆有第二催化剂涂层，催化剂涂层的总涂覆量为100~250g/L，第一催化剂涂涂层中含有MoO

【技术实现步骤摘要】
低温SCR脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，属于工业或机动车尾气污染物中氮氧化物选择性催化还原脱除催化剂及其制备方法

技术介绍
近年来，环境污染问题越来越受到世界各国的广泛关注，尤其是雾霾问题刺痛了全社会神经，已成为关系人们生活健康、国民经济可持续发展的重大社会问题。粉尘、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是形成雾霾、产生光化学烟雾等的主要污染物。燃煤电厂烟气排放和机动车尾气排放是我国大气环境PM2.5超标，雾霾天气频发的最重要因素之一。目前除尘和脱硫技术已经在火电机组上得到了较为广泛的应用，唯有氮氧化物的污染尚未得到有效控制。针对燃煤电站，目前商用选择性催化还原脱硝(SCR)催化剂的活性温度为300-420℃，运行稳定，烟气中杂质含量少等特点，脱硝催化剂在该工况下活性高，选择性好，使用寿命长。但是，相比于燃煤电站，玻璃、焦化、水泥、工业窑炉、垃圾焚烧及化工厂等行业排放的烟气温度较低，温度范围在150～300℃之间，并且尾气中SO2和H2O浓度高，目前广泛应用的脱硝催化剂难以适应此种工况，因此开发一种低温条件下(100～350℃)活性高，抗硫抗水中毒能力强的催化剂是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供氮氧化物去除率高同时具有较高的抗水抗硫性能的低温SCR脱硝催化剂。本专利技术的另一目的是提供一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法。按照本专利技术提供的技术方案，所述低温SCR脱硝催化剂，在蜂窝陶瓷载体上涂覆有第一催化剂涂层，在第一催化剂涂层上涂覆有第二催化剂涂层，第一催化剂涂层与第二催化剂涂层的总涂覆量为100～250g/L，第一催化剂涂涂层中含有MoO3、WO3、TiO2中的一种或多种，第二催化剂涂层中含有MnO2、Fe2O3、CeO2中的一种或多种，第一催化剂涂层与第二催化剂涂层构成催化剂涂层，且MnO2、Fe2O3、CeO2、MoO3、WO3与TiO2在催化剂涂层中的含量分别为10～30wt％、0～10wt％、10～20wt％、0～5wt％、5～10wt％与30～75wt％。一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：a、将钨前驱体溶液和钼前驱体溶液混合后加入表面分散剂充分搅拌使其分散均匀，再将偏钛酸加入到上述溶液中，混合溶液的固含量控制在40％～55％，用乙醇胺调节混合溶液的pH值为8～10，在搅拌下陈化5-24h后过滤，得到滤饼，滤饼在120℃下干燥12-24h，再在400～550℃下煅烧2～5h，得到所需的第一催化剂涂层；b、把锰前躯体溶液、铈前驱体溶液、铁前躯体溶液、钛钨钼粉与粘结剂配制成混合浆料，用硝酸调节pH值为3～5，研磨混合均匀，混合浆料的固含量控制在30～45％，搅拌待用；c、利用涂覆设备，将步骤b得到的混合浆料涂覆到第一催化剂涂层上，在120℃烘干，烘干时间为12h；将烘干后载体放入马弗炉中，450℃焙烧2h，保温结束后冷却至室温，即得到低温SCR脱硝催化剂。作为优选：所述表面分散剂为柠檬酸铵、草酸铵、氟化铵或偏磷酸铵中的一种或多种。作为优选：所述粘结剂为铝溶胶、硅溶胶和锆溶胶中的一种或多种。作为优选：所述溶胶固化物的质量占催化剂固化物质量的1％～5％。作为优选：所述锰前驱体为硝酸锰、醋酸锰、氯化锰中的一种或多种。作为优选：所述铈前驱体可以是硝酸铈、草酸铈、硝酸铈铵中的一种或多种。作为优选：所述铁前驱体可以是硝酸铁、硫酸铁、氯化铁、醋酸铁中的一种或多种。作为优选：所述钼前驱体可以是钼酸铵、仲钼酸铵、四钼酸铵中的一种或多种。作为优选：所述钨前驱体可以是钨酸铵、偏钨酸铵中的一种或多种。本专利技术的催化剂在烟气温度100℃～120℃时，氮氧化物去除率可达到65％-80％，在150℃～350℃之间氮氧化物去除率可达到85％以上，同时具有较高的抗水抗硫性能，本专利技术催化剂不含有毒的钒成分，成本低。本专利技术的制备方法简单，比表面积大、涂层牢固性好，可适用于移动源和固定源的尾气/烟气脱硝处理。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。以下六个实例中均采用直径为101.6mm，高为123.3mm的圆柱形堇青石蜂窝陶瓷为载体，体积为1L，载体重量为324g。实施例1一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：a、先将钨前驱体溶液和钼前驱体溶液混合，加入表面分散剂充分搅拌使分散均匀，再将偏钛酸加入到上述溶液中，混合溶液的固含量为40％，用乙醇胺调节pH值为8.3，在搅拌下陈化15h后过滤，滤饼在120℃下干燥12h，再在400℃下煅烧2h，得到所需的第一催化剂涂层；b、然后把锰前躯体溶液、铈前驱体溶液、铁前躯体溶液、钛钨钼粉、粘结剂配制成混合浆料，用硝酸调节pH值为3.5，研磨混合均匀，混合浆料的固含量为30％，搅拌待用；c、利用涂覆设备，将步骤b得到的混合浆料涂覆到第一催化剂涂层上，在120℃烘干，烘干时间为12h；将烘干后载体放入马弗炉中，450℃焙烧2h，保温结束后冷却至室温，在第一催化剂涂层上形成第二催化剂涂层，即得到低温SCR脱硝催化剂，第一催化剂涂层与第二催化剂涂层构成催化剂涂层。催化剂涂层中各氧化物MnO2、Fe2O3、CeO2、MoO3、WO3与TiO2重量占比分别为10wt％、5wt％、20wt％、5wt％、10wt％和50wt％。实施例2一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：a、先将钨前驱体溶液和钼前驱体溶液混合，加入表面分散剂充分搅拌使分散均匀，再将偏钛酸加入到上述溶液中，混合溶液的固含量为45％，用乙醇胺调节pH值为9.0，在搅拌下陈化24h后过滤，滤饼在120℃下干燥14h，再在450℃下煅烧3h，得到所需的第一催化剂涂层；b、然后把锰前躯体溶液、铈前驱体溶液、钛钨钼粉、粘结剂配制成混合浆料，用硝酸调节pH值为3.3，研磨混合均匀，混合浆料的固含量为35％，搅拌待用；c、利用涂覆设备，将步骤b得到的混合浆料涂覆到第一催化剂涂层上，在120℃烘干，烘干时间为12h；将烘干后载体放入马弗炉中，450℃焙烧2h，保温结束后冷却至室温，在第一催化剂涂层上形成第二催化剂涂层，即得到低温SCR脱硝催化剂，第一催化剂涂层与第二催化剂涂层构成催化剂涂层。催化剂涂层中各氧化物MnO2、CeO2、MoO3、WO3、TiO2重量占比分别为14wt％、10wt％、1wt％、5wt％和70wt％。实施例3一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：a、先将钨前驱体溶液中加入表面分散剂充分搅拌使分散均匀，再将偏钛酸加入到上述溶液中，混合溶液的固含量为48％，用乙醇胺调节pH值为10，在搅拌下陈化17h后过滤，滤饼在120℃下干燥18h，再在500℃下煅烧4h，得到所需的第一催化剂涂层；(2)然后把锰前躯体溶液、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温SCR脱硝催化剂，其特征是：在蜂窝陶瓷载体上涂覆有第一催化剂涂层，在第一催化剂涂层上涂覆有第二催化剂涂层，第一催化剂涂层与第二催化剂涂层的总涂覆量为100~250g/L，第一催化剂涂涂层中含有MoO

【技术特征摘要】
1.一种低温SCR脱硝催化剂，其特征是：在蜂窝陶瓷载体上涂覆有第一催化剂涂层，在第一催化剂涂层上涂覆有第二催化剂涂层，第一催化剂涂层与第二催化剂涂层的总涂覆量为100~250g/L，第一催化剂涂涂层中含有MoO3、WO3、TiO2中的一种或多种，第二催化剂涂层中含有MnO2、Fe2O3、CeO2中的一种或多种，第一催化剂涂层与第二催化剂涂层构成催化剂涂层，且MnO2、Fe2O3、CeO2、MoO3、WO3与TiO2在催化剂涂层中的含量分别为10~30wt%、0~10wt%、10~20wt%、0~5wt%、5~10wt%与30~75wt%。


2.一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：
a、将钨前驱体溶液和钼前驱体溶液混合后加入表面分散剂充分搅拌使其分散均匀，再将偏钛酸加入到上述溶液中，混合溶液的固含量控制在40%~55%，用乙醇胺调节混合溶液的pH值为8~10，在搅拌下陈化5-24h后过滤，得到滤饼，滤饼在120℃下干燥12-24h，再在400~550℃下煅烧2~5h，得到所需的第一催化剂涂层；
b、把锰前躯体溶液、铈前驱体溶液、铁前躯体溶液、钛钨钼粉与粘结剂配制成混合浆料，用硝酸调节pH值为3~5，研磨混合均匀，混合浆料的固含量控制在30~45%，搅拌待用；
c、利用涂覆设备，将步骤（2）得到的混合浆料涂覆到第一催化剂涂层上，在120℃烘干，烘干时间为12h；将烘干后载体放入马弗...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝士杰，李卫卫，吕衍安，李爱国，杨金，张艮交，杨知全，曹晟，王世峰，王泱泓，李新华，贾莉伟，岳军，王家明，
申请(专利权)人：无锡威孚环保催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32