一种环境友好型铜基SCR催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环境友好型铜基SCR催化剂及其制备方法，涉及SCR催化剂技术领域；环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，加入H

【技术实现步骤摘要】
一种环境友好型铜基SCR催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及SCR催化剂
，尤其涉及一种环境友好型铜基SCR催化剂。

技术介绍

[0002]氮氧化物(NOx)是汽车尾气中最主要的污染物之一。目前在各种NOx脱硝技术当中，NH3
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SCR技术由于它技术成熟，去除效果好，成为市场上最有效的NOx脱硝技术。SCR催化剂通常置于DPF之后，DPF喷油主动再生时，SCR催化剂承受的温度高达650℃，甚至在短时间内会达到750℃，此时传统V基催化剂会发生TiO2晶相转化、VOx挥发从而导致催化剂失活，因此在国VI阶段柴油车后处理系统中传统钒基催化剂已经无法应用，需要采用耐受温度更高的分子筛催化剂。现阶段市场主流NH3
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SCR技术使用Cu
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CHA或Cu
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AEI催化剂作为主活性成分。
[0003]专利WO2008/106519公开了一种催化剂，其CHA晶体结构且SAR大于15，铜与铝摩尔比超过0.25的分子筛作为主活性物质。具体技术方案是使用硫酸铜或者乙酸铜溶液交换NH4
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CHA分子筛得到Cu
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CHA，此方案涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本高。
[0004]专利CN 102946996 A公开了一种具有CHA结构的含铜分子筛的制备方法、催化剂、体系和方法。CHA晶体结构且SAR大于约10，其中铜交换步骤中使用铜浓度约为0.001～0.25M的液体铜溶液且使用乙酸铜或者其他含铜溶液作为铜源。此方案涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本高。
[0005]专利CN 107376989 A公开了一种Cu
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AEI分子筛催化剂合成及应用。利用转晶法合成AEI空白分子筛，然后将可溶性Cu的金属盐类与AEI中其它阳离子进行交换，得到Cu
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AEI分子筛。此方案涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本高。
[0006]现阶段规模化生产中所用Cu
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CHA分子筛或Cu
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AEI分子筛在制造过程中常用工艺均为离子交换法，该技术路径中涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，使企业生产成本增加。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种环境友好型铜基SCR催化剂及其制备方法。本专利技术解决了现阶段规模化生产中，制造铜基SCR催化剂时采用离子交换法，涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本增加的问题。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，得到溶液A；
S2：将H
‑
CHA分子筛加入溶液A中，搅拌均匀，得到溶液B；S3：在溶液B中加入pH调节剂,调节pH值，得到溶液C，并对溶液C进行第一次加热搅拌；S4：在溶液C中加入还原剂，得到溶液D,并对得到的溶液D进行第二次加热搅拌；S5：在溶液D中加入粘合剂与增稠剂，得到铜基SCR催化剂水性浆料；S6：将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆到堇青石陶瓷载体上，制备得到铜基SCR催化剂。
[0009]进一步地，所述铜源为弱酸铜盐，所述弱酸铜盐为乙酸铜或碱式碳酸铜中的一种；所述铜源中的铜元素与H
‑
CHA分子筛的质量比为1%～8%。
[0010]进一步地，所述步骤S1中去离子水的质量是分子筛质量的0.5～3倍。
[0011]进一步地，所述H
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CHA分子筛为H
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SSZ
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13、H
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AEI中的一种或两种，硅铝比（SAR）为10～30。
[0012]进一步地，所述pH调节剂为氨水、三乙醇胺（C6H
15
NO3）、四乙基氢氧化铵（C8H
21
NO）、二甲胺(C2H7N)、三乙胺(N(C2H5)3)、苯胺(C6H5NH2)中的任意一种。
[0013]进一步地，所述步骤S3中第一次加热温度为60～80℃，第一次搅拌时间为4h。
[0014]进一步地，所述粘合剂为硅溶胶、铝溶胶中的一种或两种。
[0015]进一步地，所述增稠剂为黄原胶、纤维素、拟薄水铝石、聚丙烯酰胺、可溶性淀粉中的任意一种或其中任意2～3种。
[0016]进一步地，所述增稠剂为纤维素与黄原胶1：2混合物，所述增稠剂与H
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CHA分子筛的质量比为2%～20%。
[0017]进一步地，所述环境友好型铜基SCR催化剂由权利要求1
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9所述的任意一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法制备得到。
[0018]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供了一种Cu
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CHA催化剂制备方法，该方法在铜组分进入分子筛阶段不经过焙烧不涉及水洗、烘干、焙烧等操作，不产生废水、废气，去离子水用量低，生产成本低，绿色环保，环境友好，前景广泛。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的流程框图；图2为本专利技术实施例1、实施例2、对比例在不同温度下的NO
X
转化率柱状图；图3为本专利技术实施例1、实施例2、对比例在不同温度下的NO
X
转化率折线图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。
[0021]如图1
‑
3所示，一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，得到溶液A；S2：将H
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CHA分子筛加入溶液A中，搅拌均匀，得到溶液B；S3：在溶液B中加入pH调节剂,调节pH值，得到溶液C，并对溶液C进行第一次加热搅拌；S4：在溶液C中加入还原剂，得到溶液D,并对得到的溶液D进行第二次加热搅拌；
S5：在溶液D中加入粘合剂与增稠剂，得到铜基SCR催化剂水性浆料；S6：将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆到堇青石陶瓷载体上，制备得到铜基SCR催化剂。
[0022]所述铜源为弱酸铜盐，所述弱酸铜盐为乙酸铜或碱式碳酸铜中的一种；所述铜源中的铜元素与H
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CHA分子筛的质量比为1%～8%。
[0023]所述步骤S1中去离子水的质量是分子筛质量的0.5～3倍。
[0024]所述H
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CHA分子筛为H
‑
SSZ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，得到溶液A；S2：将H
‑
CHA分子筛加入溶液A中，搅拌均匀，得到溶液B；S3：在溶液B中加入pH调节剂,调节pH值，得到溶液C，并对溶液C进行第一次加热搅拌；S4：在溶液C中加入还原剂，得到溶液D,并对得到的溶液D进行第二次加热搅拌；S5：在溶液D中加入粘合剂与增稠剂，得到铜基SCR催化剂水性浆料；S6：将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆到堇青石陶瓷载体上，制备得到铜基SCR催化剂。2.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜源为弱酸铜盐，所述弱酸铜盐为乙酸铜或碱式碳酸铜中的一种；所述铜源中的铜元素与H
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CHA分子筛的质量比为1%～8%。3.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中去离子水的质量是分子筛质量的0.5～3倍。4.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述H
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CHA分子筛为H
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SSZ
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13、H
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AEI中的一种或两种，硅铝比（SA...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘屹，任明松，钱正枝，何池逸，汪银环，刘文，
申请(专利权)人：安徽艾可蓝环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：