一种低温SCR催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术适用于材料技术领域，提供了一种低温SCR催化剂及其制备方法。所述低温SCR催化剂的制备方法包括：将载体与金属盐进行均匀混合后，得第一混合物；对第一混合物进行边搅拌边滴加过氧化氢溶液、水以及粘结剂，在室温下进行静置处理，得第二混合物；对第二混合物进行挤出造粒、干燥处理以及高温煅烧处理，得低温SCR催化剂。本申请所得低温SCR催化剂利用多金属复合，协同催化，能够显著降低了脱硝反应的温度、拓宽了催化剂的SCR温度窗口，达到低温下具有优异的脱硝率，催化活性高、抗硫性能强、稳定性好、寿命长，再生容易，可以做到反复利用。可以做到反复利用。可以做到反复利用。

【技术实现步骤摘要】
一种低温SCR催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料
，尤其涉及一种低温SCR催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国SCR技术研发起步较晚，国内所使用的SCR技术早期主要是从国外引进，目前所使用的SCR催化剂国产为主价格昂贵。市售较多的以V2O5‑
WO3/TiO2作为活性成分的SCR催化剂的工作温度需要300
‑
400℃，近几年将温度窗口向下拓展到180℃。当烟气温度低于180℃后，催化剂难以发挥良好的催化脱硝效果。然而，许多工业窑炉和锅炉排烟温度小于180℃，尤其是在除尘器后烟气温度更低，此时满足SCR催化剂对烟气温度要求的范围。为了满足最佳脱硝温度窗口，SCR脱硝段需被安置在除尘工艺前端的高温区，然而未经过除尘处理的烟气含有大量的粉尘，导致SCR脱硝催化剂容易被磨损甚至堵塞，催化剂寿命也大打折扣；如若将脱硝工艺安置在脱硫除尘工艺之后，烟气温度往往在180℃以下，需要重新加热烟气，消耗大量能源，导致脱硝运行成本显著增加，不符合国家节能与减碳的产业政策和发展方向。
[0003]由此可见，现有SCR催化剂存在价格昂贵、活性温度要求较高、即活性温度窗口窄、制备过程污染大、无法直接用于对低温烟气(小于180℃)进行高效脱硝等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种低温SCR催化剂的制备方法，旨在解决现有SCR脱硝催化剂存在价格昂贵、活性温度要求较高且活性温度窗口窄、制备过程污染大等问题。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，一种低温SCR催化剂的制备方法，包括：
[0006]将载体与金属盐进行均匀混合后，得第一混合物；
[0007]对所述第一混合物进行边搅拌边滴加过氧化氢溶液、水以及粘结剂，在室温下进行静置处理，得第二混合物；
[0008]对所述第二混合物进行挤出造粒、干燥处理以及高温煅烧处理，得低温SCR催化剂。
[0009]本专利技术目的在于一种低温SCR催化剂(烟气温度小于180℃甚至小于160℃)，所述低温SCR催化剂是由所述的低温SCR催化剂的制备方法制备得到。
[0010]本专利技术实施例提供的低温SCR催化剂的制备方法，一方面，使用机械搅拌复合法将活性金属成分负载到载体上，克服了传统浸渍法和离子交换法活性组分在载体上分布不均以及过量负载堵塞孔径的问题，使得活性金属在载体上分布均匀且能达到负载最大容量。相比于共沉淀法，采用该方法可以做到生产全过程无三废产生，符合清洁环保理念，而且生产工艺流程短、生产制备效率高，生产成本低；另一方面，使用过氧化氢溶液进行改性，可以增加催化剂的孔隙及其表面的羟基活性基团，进一步提升催化剂的催化氧化性能；再一方面，本申请所得低温SCR催化剂利用多金属复合，协同催化，能够显著降低了脱硝反应的温度、拓宽了催化剂的SCR温度窗口，达到低温(100
‑
180℃)下具有优异的脱硝率，催化活性
高、抗硫性能强、稳定性好、寿命长，再生容易，可以做到反复利用。
附图说明
[0011]图1是本申请实施例提供的低温SCR催化剂制备工艺图；
[0012]图2是本申请实施例提供的锰的负载量对催化剂脱硝性能的影响；
[0013]图3是本申请实施例提供的载体对催化剂脱硝性能的影响；
[0014]图4是本申请实施例提供的钴的负载量对锰基催化剂脱硝性能的影响；
[0015]图5是本申请实施例提供的钐的负载量对锰基催化剂脱硝性能的影响；
[0016]图6是本申请实施例提供的铜的负载量对锰基催化剂脱硝性能的影响；
[0017]图7是本申请实施例提供的铁的负载量对锰基催化剂脱硝性能的影响；
[0018]图8是本申请实施例提供的过氧化氢添加量对催化剂脱硝性能的影响；
[0019]图9是本申请实施例提供的水添加量对催化剂脱硝性能的影响；
[0020]图10是本申请实施例提供的催化剂抗硫性能的影响。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]本申请实施例解决现有SCR脱硝催化剂存在价格昂贵、活性温度要求较高且活性温度窗口窄、制备过程污染大、难以大规模批量生产等问题，提供了一种低温SCR催化剂的制备方法，一方面，使用机械搅拌复合法将活性金属成分负载到载体上，克服了传统浸渍法和离子交换法活性组分在载体上分布不均以及过量负载堵塞孔径的问题，使得活性金属在载体上分布均匀且能达到负载最大容量，相比与共沉淀法，采用该方法可以做到生产全过程无三废产生，符合清洁环保理念，而且生产工艺流程短和生产效率高，降低生产成本；另一方面，使用过氧化氢溶液进行改性，可以增加催化剂的孔隙及其表面的羟基活性基团，进一步提升催化剂的催化氧化性能；再一方面，本申请所得低温SCR催化剂利用多金属复合，协同催化，能够显著降低了脱硝反应的温度、拓宽了催化剂的SCR温度窗口，达到低温(100
‑
180℃)下具有优异的脱硝率，催化活性高、抗硫性能强、稳定性好、寿命长，再生容易，可以做到反复利用。
[0023]具体而言，本申请实施例提供了一种低温SCR催化剂的制备方法，如图1所示的工艺流程图，包括以下步骤：
[0024]步骤S1：将载体与金属盐进行均匀混合后，得第一混合物。
[0025]在本申请实施例中，将载体碾碎研磨过筛，粒径控制在200
‑
600目后与金属盐进行机械搅拌均匀。所述活性金属元素与载体的质量比为(5
‑
45)：100。
[0026]其中，所述载体为活性白土、膨胀珍珠岩、凹凸棒土中一种或几种。活性白土、膨胀珍珠岩、凹凸棒土资源储量丰富且廉价易得，能大大降低催化剂的原料成本，而且材料具有较大的比表面积，颗粒大小可控、活性成分分散性较好、黏性强有助于材料成型等优势。
[0027]具体地，活性白土是用粘土，主要是膨润土为原材料，经过无机酸化等工艺进行处理制成，主要成分为SiO2和Al2O3；膨胀珍珠岩粉末是一种然酸性玻璃质火山熔岩非金属矿
产，主要成分为SiO2和Al2O3，内部为蜂窝状结构；凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征。三者均具有发达的孔隙结构，吸附性能优异，化学稳定性好，使用温度范围广，吸湿能力小，可以提升材料的寿命，是很好的催化剂载体。此外价格低廉大大降低了材料制备成本。具有发达的孔隙结构，吸附性能优异。另外其化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小、粘性强，可以提升材料的寿命，是很好的催化剂载体。价格低廉大大降低了材料制备成本。
[0028]其中，所述金属盐是由碳酸锰、碳酸钴、碳酸钐、碳酸亚铁、碱式碳酸铜复配得到。碳酸钴、碳酸锰、碳酸钐粉末在高温条件下，分解释放CO2气体，可以进一步增加材料的孔隙，提高催化剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将载体与金属盐进行均匀混合后，得第一混合物；对所述第一混合物进行边搅拌边滴加过氧化氢溶液、水以及粘结剂，在室温下进行静置处理，得第二混合物；对所述第二混合物进行挤出造粒、干燥处理以及高温煅烧处理，得低温SCR催化剂。2.根据权利要求1所述的低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述载体为活性白土、膨胀珍珠岩、凹凸棒土中一种或几种。3.根据权利要求1所述的低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐为碳酸钴、碳酸锰、碱式碳酸铜、碳酸亚铁、碳酸钐中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述活性金属元素与载体的质量比为(5
‑
45)：100。5.根据权利要求1所述的低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液、水占体系总质量比例分别为(0
‑
20％)、(10％
‑
40％)。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明玉，陈楚彬，
申请(专利权)人：广州绿华环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：