本发明专利技术公开一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂及其制备方法，所述的低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂以NaX分子筛负载CeO2，按质量比计算，CeO2：NaX分子筛为1-15：100。其制备方法即采用等体积浸渍法，将NaX分子筛浸渍于可溶性铈盐溶液中，20-80℃下搅拌加热1-2h，而后在80-110℃下干燥6-12h，然后在N2气氛、控制温度为600℃焙烧3-12h，再冷却至室温即得到一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂。本发明专利技术的一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂，具有较高催化性能、高温热稳定性能、机械性能和抗高温氧化性能，且制备工艺简单，生产成本低，适于工业化生产的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到低温烟气脱硝领域，具体涉及一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂及其制备方法。
技术介绍
SCR法(选择性催化还原法)是目前国内外燃煤电厂应用最多且最成熟的有效去除氮氧化物的技术，脱硝效率可达到90%以上，它一般以氨作还原剂，在空气预热器的上游注入含NOx的烟气，在催化剂的作用下NOx被还原为N2和水，其中催化剂是决定脱硝效率的关键因素，其操作温度为300 400°C。SCR反应器设置在电除尘器后、湿法脱硫装置前，催化剂受飞灰及杂质影响较小，但燃煤烟气的排放温度一般在150 220°C，需对烟气进行再加热，消耗能源，探索低温经济脱硝催化剂成为氮氧化物控制技术未来的发展方向和关键。目前国外学者也正积极的探索具有低温活性的脱硝催化剂。 选择性催化还原法(selective catalytic reduction, SCR)由于成熟和高效而成为火力发电厂等固定源主流的脱硝技术，其核心主要是以NH3或其它烃类(包括CO和H2等)作为还原剂，在催化剂的作用下，将NO等还原成N2和水。其中，以NH3为还原剂的SCR技术因其效率高而得到了广泛应用。但传统的选择性催化剂要求温度在300 400°C，对于电站锅炉，必须将其置于除尘器之前，缩短了催化剂的使用寿命，增加了现有锅炉脱硝改造的难度。因此，研究开发能够低温运行的SCR催化剂，使催化反应器能布置在除尘和脱硫装置之后，具有重要意义。SCR催化技术因其转化率高、选择性好、实用性强等特点而备受青睐。目前广泛研究的低温SCR催化体系主要以NH3S还原剂，催化剂可分为4类贵金属催化剂、分子筛催化剂、金属氧化物催化剂和碳质材料催化剂。Krishnan等人利用人工合成的烟气，对一种含有贵金属Pt的商业级SCR催化还原N0XCAT920LTTM的低温性能进行了测试。测试结果表明在中等空速(24000/ h)，温度为150°C 200°C时，NOx去除率最高仅为35%。这表明现有的商业催化剂在低温下无法达到理想的除NOx效果，必须开发出新型的低温SCR催化剂。目前，低温催化剂的研制开发主要集中在以下2个方面(I)针对不同的载体，如碳材料、金属氧化物催化剂A1203、TiO2和金属离子交换分子筛催化剂ZSM-5等开发高效的低温SCR催化剂；⑵在高效的载体上配合不同的活性物质，如V、W、Mn、Cu、Ni和Pt等金属氧化物，使催化剂具有高的抗SO2和水蒸气活性。研究发现，铜氧化物具有较好的低温催化特性，Cu0/A1203以NH3为还原剂可达到90%以上的脱硝率，但铜氧化物对烟气中的SO2比较敏感。针对目前低温SCR催化剂的开发和应用情况，应在以下一些方面作进一步的研究，以期开发出适合工业应用的低温催化剂。(I)、提高催化剂的活性和选择性，使之在较低的温度(<200°C )和较宽的温度窗口内具有较高的NOx转化率；(2)、使催化剂在低温下具有良好的抗SO2和水等物质毒化的性质，延长其使用寿命；(3)、提高催化剂的机械强度和热稳定性，减少压力损失，降低成本，使之具有适宜的商品性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述的提高催化剂的活性和选择性使之具有较低和较宽的温度窗口内具有较高的脱硝率及提高催化剂的机械强度和热稳定性的技术问题而提供一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂及其制备方法。本专利技术的技术方案 一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂，即以NaX分子筛负载CeO2,按质量比计算，CeO2 NaX分子筛为1-15 =IOO0 上述的一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂的制备方法，步骤如下 即采用等体积浸溃法，将NaX分子筛浸溃于可溶性铈盐溶液中，20-80°C下搅拌加热l-2h，优选控制搅拌速率为200-600rpm，采用聚四氟乙烯搅拌桨，而后在80-110°C下干燥6-12h，然后在优选的流速为300ml/min的N2气氛、控制温度为600°C焙烧3_12h，再冷却至室温即得到一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂。所述的可溶性铈盐为CeN3O9 · 6H20 或(CH3CO2) 3Ce · χΗ20 ；所述的 NaX 分子筛为 Na86 xH20。上述的一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂在脱硝过程中的应用，步骤如下 脱硝开始前先用模拟烟气组分中的NO气通入固定床反应器约l_2h，让低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂吸附NO达到饱和，这样可以避免因低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂的吸附引起NO的减少；待低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂吸附NO达到饱和后，将待脱硝的烟气进入固定床反应器控制反应温度在200-400°C，流速为1000ml/min，空间速度20000-3000( -1，在低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂的作用下，烟气中的NH3将NO还原为N2气体，反应后的混合气经磷酸溶液吸收未反应的NH3后经排气管排入大气，从而达到烟气脱硝的目的。所述的模拟烟气组成N0200-600ppm，NH3200-600ppm以及O2为0_5%，其余气体N2作为平衡气。本专利技术的有益效果 本专利技术的一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂，即以X型分子筛负载CeO2,由于负载了比表面积大、化学活性高、热稳定性好、良好的储氧和释氧能力的纳米CeO2，因此可明显提高催化性能，并能提高NaX分子筛的高温热稳定性能、机械性能和抗高温氧化性能。进一步，本专利技术的一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂，由于所用的CeO2廉价易得，且整个低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂的制备工艺简单，因此具有生产成本低，适于工业化生产的特点。进一步，最终所得的低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂可调控性比较强，可通过改变分子筛负载的CeO2量或引入其它合适的铈源来提高CeO2-NaX分子筛催化剂的催化性能。另外，本专利技术的一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂，由于CeO2在贵金属气氛中起稳定作用，因此具有提高NOx的转化率，并使催化剂保持较好的抗硫性及较高的催化活性。具体实施例方式下面通过具体的实施例对本专利技术进一步阐述，但并不限制本专利技术。 本专利技术的实施例中的所用催化反应器采用内径为14_的固定床反应器，原料气经过预热进入反应器，反应温度在200°C，流速为1000ml/min，空间速度230001^。本专利技术的实施例中的所用模拟烟气的组成N0600ppm，NH3600ppm以及O2为5%，其余气体N2作为平衡气，气体流量由质量流量计CS200控制。本专利技术所用的各种原料的规格及生产厂家的信息请补充。权利要求1.一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂，其特征在于所述的低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂以NaX分子筛负载CeO2，按质量比计算，CeO2 =NaX分子筛为1_15 :100。2.如权利要求I所述的一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂的制备方法，其特征在于步骤如下 采用等体积浸溃法，将NaX分子筛浸溃于可溶性铈盐溶液中，20-80°C、搅拌条件下加热l_2h，而后在80-110°C下干燥6-12h，然后在N2气氛下控制温度为600°C焙烧3_12h，再冷却至室温即得到一种低温脱硝CeO2-NaX分子筛催化剂。3.如权利要求2所述的一种低温脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低温脱硝CeO2？NaX分子筛催化剂，其特征在于所述的低温脱硝CeO2？NaX分子筛催化剂以NaX分子筛负载CeO2，按质量比计算，CeO2：NaX分子筛为1？15：100。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞堂，周曰，潘卫国，徐宏建，于月良，何明福，闻雪平，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：
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