本发明专利技术公开了一种用于烟气脱硝的锡基复合氧化物催化剂及其制备方法；该催化剂是由锡盐和铈盐、铁盐、铜盐、铬盐、钴盐中的一种或两种形成的二元或三元的锡基复合金属氧化物催化剂。该催化剂操作窗口宽，尤其在低温区的活性好，在固定源烟气脱硝方面有望成为低温型SCR催化剂，以提高催化剂的使用寿命；具有优异的催化活性、稳定性和抗高温烧结性能，在有SO2存在时，300℃条件下NO转化率维持在95%以上；制备工艺简单，方便操作，采用无毒无害的组分，减少对自然环境和人体健康的危害。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术应用于环境催化
，涉及一种用于以燃煤电厂为代表的固定源氮氧化物催化净化的锡基复合氧化物催化剂。
技术介绍
氮氧化物(NOx)主要产生于化石燃料燃烧过程中，它的存在会引起酸雨、光化学烟雾、温室效应、臭氧层空洞等环境问题，同时具有生物呼吸毒性，可以对生态环境和人类健康产生巨大的危害。因此，如何有效的去处NOx成为当今环境保护领域的重点问题。目前，NH3-SCR是全世界应用最为广泛的烟气脱硝技术。锡基材料由于其无毒和高效的催化活性得到了广泛的关注和研究，然而目前将其用于SCR反应的报道很少。中 国专利CN101850247A公开的一种氧化铈和氧化锡复合氧化物的制备工艺,其采用氨水为沉淀剂与四氯化锡和氯化铈或硝酸铈混合溶液反应制得，但其制备的原料比较单一，同时没有合成实例和相关用途的撰写；CN1926066A公开了一种采用水热合成法制备的氧化锆、氧化铈和氧化锡的组合物，组合物中包含以氧化物重量计比例为至多25%的氧化锡，其制备的条件较为苛刻；CN101665883A公开了一种在多元醇体系中，以硼氢化钠为还原齐U，利用柯根达尔效应制备铁锡金属化合物的方法，其制备过程中采用了有机试剂和高温处理，因此制备的成本较高且条件较为苛刻；郝吉明等(唐幸福，李俊华，魏丽斯，郝吉明.氧化还原沉淀法制备MnOx-SnO2催化剂及其对NO的NH3选择性催化还原性能.催化学报，2008, 29(6) :53Γ536)采用氧化还原共沉淀法制备了 MnOx-SnO2复合氧化物，并将其用于NH3选择催化还原NO反应，在12(T200°C范围内取得了优异的催化效果，但是其反应温度窗口较窄，在中高温区域活性及其抗水、抗硫能力没有考察；Woo等(Zhiming Liu, KwangSeok Oh, Seong Ihl Woo. Novel Sn-Ce/Al203 catalyst for selective catalyticreduction of NOx under lean conditions. Catalysis Letter, 2006，106:35-40)米用溶胶-凝胶法一步制备了 Sn-Ce/Al203用于以C3H6为还原剂的HC-SCR反应，其在25(T550°C范围内催化活性较低，在500°C时NO的转化率达到最高的70%。目前，工业化应用的催化剂体系是V205-W03/TiO2和V205-Mo03/TiO2，该催化体系的优点是活性高、抗SO2中毒性能好，但同时也尚存一些问题，如反应温度高、操作温度窗口窄，同时含有毒性物质钒，在安装或使用过程中发生脱落，进入环境中具有很大的生物毒性，此外该催化体系还容易将烟气中的SO2催化氧化转化为SO3等缺点。因此，开发新型的具有高NH3-SCR催化活性、宽的操作温度窗口(200°C 400°C)、抗SO2、高稳定性、无毒无害的非钒催化体系用于以燃煤电厂为代表的固定源催化脱除具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有V205-W03/Ti02和V205-Mo03/Ti02催化体系反应温度高(> 3500C )、操作窗口窄(35(T400°C)、原料毒性强(含有毒性化合物V205)、低温活性差(NO转化率在300°C时低于85%，200°C时仅有15%左右)等缺陷提供了一种采用非钒化合物为原料应用简单易行的共沉淀方法制备的锡基复合物氧化物催化剂，可用于以燃煤电厂为代表的固定源NOx的催化净化。该催化剂无毒无害在20(T400°C的较宽窗口范围内拥有较高的催化活性。本专利技术的技术方案如下用于烟气脱硝的复合氧化物催化剂，该催化剂是由锡盐和铈盐、铁盐、铜盐、铬盐、钴盐中的一种或两种形成的二元或三元的锡基复合金属氧化物催化剂。本专利技术的催化剂的制备方法，其步骤如下⑴将锡盐、与铈盐或铁盐或铜盐或铬盐或钴盐中的一种或两种溶于水，在室温下搅拌30mirT3h使其充分混合配置成二元或三元的混合溶液，其溶液总浓度的范围为 O.ImoL/L 15moL/L ；⑵配置氨水或碳酸钾或碳酸钠或氢氧化钾或氢氧化钠溶液中的一种作为沉淀剂，其浓度范围为O. ImoL/L 12moL/L ；⑶将步骤⑵中所配置的沉淀剂向步骤⑴配置的混合溶液中进行滴加调整体系的pH值到9 13，继续老化0 12h ；⑷将步骤⑶中得到的沉淀进行过滤或离心处理，再用去离子水洗涤I飞次；(5)步骤⑷中处理后的沉淀在9(Tl20°C烘干12_24h并在30(T800°C焙烧2 10h，再经压片、破碎、过筛制得催化剂。锡的前驱体是四氯化锡或醋酸锡中的至少一种，其它各种过渡金属所对应的前驱体分别如下铈的前驱体是硝酸铈铵、硫酸铈铵或硫酸铈中的至少一种；铁的前驱体是硝酸铁、氯化铁或硫酸铁中的至少一种；铜的前驱体是硝酸铜、硫酸铜或氯化铜中的至少一种；钴的前驱体是硝酸钴、氯化钴、硫酸钴或醋酸钴中的至少一种；铬的前驱体是硝酸铬、氯化铬、硫酸铬或重铬酸铵中的至少一种。以金属元素的摩尔比计,其它过渡金属元素总和与锡元素的比例为O. 1" 0. 0:1。该方法制备的催化剂也可以根据实际需要进行制浆，然后负载到各种蜂窝状载体上，制备成成型的催化剂进行使用。本专利技术具有如下优点(a)操作窗口宽，尤其在低温区的活性好，在固定源烟气脱硝方面有望成为低温型SCR催化剂，以提高催化剂的使用寿命；(b)具有优异的催化活性、稳定性和抗高温烧结性能，在有SO2存在时，300°C条件下NO转化率维持在95%以上；(c)制备工艺简单，方便操作，采用无毒无害的组分，减少对自然环境和人体健康的危害。具体实施例方式为了更加清晰地说明本专利技术，列举以下实施例，但其对本专利技术的范围无任何限制。实施例1-5分别称取一定量的四氯化锡和硝酸铈铵(Ce/Sn的摩尔比为4:4)溶于水中，将此溶液在室温下搅拌Ih混合均匀，所得Ce4+和Sn4+的摩尔浓度均为ImoL/L，在磁力搅拌下向该溶液中滴加8moL/L的氨水，调节pH到10. O使其沉淀完全，继续搅拌2h，然后进行抽滤和洗涤，将滤饼置于烘箱中于110°C烘干20小时，最后经马弗炉于400°C煅烧4h制得催化剂。将制得的催化剂经压片、研碎、过筛，取4(Γ60目备用，称为催化剂Α。其它条件不变，改变Ce/Sn的摩尔比为1:4、2:4、4:1和4:2，分别得催化剂B、C、D、E。实施例6-9分别称取醋酸锡(IV)和硫酸铈铵(Ce/Sn的摩尔比为I: I)溶于水中，将此溶液在室温下搅拌30min混合均勻，所得Ce4+和Sn4+的摩尔浓度均为I. 5moL/L,在磁力搅拌下向该溶液中滴加10moL/L的氨水,调节pH到10. O使其沉淀完全,然后进行抽滤和洗涤,将滤饼置于烘箱中于100°C烘干过夜，最后经马弗炉于400°C煅烧4h制的催化剂。将制得的催化剂经压片、研碎、过筛，取4(Γ60目备用，称为催化剂F。其 它条件不变，改变焙烧温度为500 0C >600 0C >700 0C，制得催化剂 G、H、I。实施例10分别称取一定量的四氯化锡和硝酸铁(Fe/Sn的摩尔比为1:1)溶于一定量的水中，将此溶液在室温下搅拌Ih混合均匀，所得Fe3+和Sn4+的摩尔浓度均为O. 5moL/L在磁力搅拌下向该溶液中滴加2moL/L本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于烟气脱硝的锡基复合氧化物催化剂，其特征在于该催化剂是由锡盐和铈盐、铁盐、铜盐、铬盐、钴盐中的一种或两种形成的二元或三元的锡基复合金属氧化物催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李永红，李晓良，
申请(专利权)人：天津北洋国精科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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