一种钼基低温脱硝催化剂及制备方法技术

一种钼基低温脱硝催化剂及制备方法，其特征是，该催化剂是以TiO2为载体，以钼的氧化物为活性组分，并添加金属V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物的一种或多种为助剂，制备的催化剂中活性成分占催化剂的1～15％。本催化剂的制备工艺包括：超声混料、烘干、破碎、煅烧。本发明专利技术制备的催化剂在以氨为还原剂，温度在130℃时能达到80％的脱硝效率，催化剂达到99％的活性窗口温度在150～446℃之间，制备时经过烘干和焙烧工艺，提高了催化剂的比表面积和稳定性，提高了催化剂的使用寿命，因此有很好的工业应用前景。适用于烟气低温脱硝催化工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂
，主要涉及一种低温脱硝催化剂的制备方法。
技术介绍
随着我国环保政策的持续加紧，为完成“十二五”期间全国氮氧化物排放总量分别控制在2046. 2万吨，比2010年2273. 6万吨分别下降10%总目标，“史上最严厉脱硝标准”从2012年I月I日开始实施，我国最近5年脱硝技术和应用将进入大规模的发展阶段，SCR烟气脱硝技术以其高效稳定的性能必将在电厂领域取得大规模的应用。从20世纪70年代日本开发出商用V205/Ti02体系中温催化剂，催化剂已成为SCR工艺中核心环节。 为避免烟气中的SO2与NH3反应生成NH4HSO4和(NH4)2SO4堵塞催化剂的孔结构。SCR常被布置在锅炉省煤器和空预器之间，但是，这种布置方式的烟气中含有大量S02、K20、CaO和As2O3等，会引起催化剂中毒，而高浓度的飞灰又会引起催化剂的堵塞和磨损，降低其使用寿命；由于空间和管道的局限性，对现有锅炉进行脱硝改造困难很大、费用高，特别是一些已经运行多年的锅炉，没有预留安装脱硝反应器的空间，在省煤器和空预器之间增加脱硝反应器几乎无法实现。对于中小规模的锅炉，采用中温脱硝催化剂的温度段并不在省煤器和空预器之间，而是在省煤器之前，改造难度更高，然而其排烟温度普遍高于大型锅炉，为低温催化剂的应用创造了更好的温度环境。使用温度可以在200°C以下低温催化剂可以解决上述不利问题，低温催化剂可以安装在除尘器之后，解决了高灰布置带来的催化剂堵塞和磨损，同时二氧化硫氧化率大大降低，后续无设备腐蚀问题，不会对锅炉主体产生影响。除尘器之后安装脱硝催化剂大大降低了安装难度，节省了钢结构，空间布置更加灵活、简便。对低温催化剂的研究取得了一定的进展，目前研究主要集中在Mn-Ti低温催化剂和Cu-Zr催化剂的研究，催化剂的稳定性和寿命不够理想，影响了催化剂的工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适合工业应用的钥基低温脱硝催化剂的制备方法为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案—种钥基低温脱硝催化剂及制备方法，其特征是，催化剂以氧化钥为活性组分；以TiO2为载体；其中MoO3占TiO2重量的I 10%，金属元素助剂占TiO2重量的0.5 5%。如上所述的MoO3，是由钥酸铵、二钥酸铵、四钥酸铵、七钥酸铵、八钥酸铵中的一种或几种制备。如上所述的金属氧化物助剂为V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物中的一种或几种，分别由金属元素对应的硝酸盐、亚硝酸盐、醋酸盐或铵盐制备。一种钥基低温脱硝催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤，其特征在于(I)超声混料开启反应釜，开启超声波发生器，在超声波反应釜中，加入Mkg (M与TiO2的质量相同)去离子水,升温到50 90°C;按M质量的10% 20%加入固体酸，停留10 20min ;按MoO3占TiO2重量的1_10%的质量比加入提供MoO3的盐，按金属元素助剂占TiO2重量的O. 5-5%加入对应的提供金属氧化物的盐，停留20 30min ;加入Mkg的钛白粉，停留60 120min，形成泥料。(2)烘干将超声混料得到的泥料在150 190°C的温度下烘干I 3h，取出干燥好的干料，经破碎机破碎成颗粒状。(3)煅烧将烘干得到的颗粒状催化剂在250 450°C中煅烧I 3h，经粉碎筛分成制得催化剂。如上所述的一种钥基低温脱硝催化剂的制备方法，其超声混料加入的固体酸为草酸、柠檬酸中的一种或两种。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点 I、本方法制备的低温催化剂活性较高，在130°C时即可达到80%以上的NOx转化率，且活性窗口温度较宽(达到99%转化率的温度区间在150 446°C)。2、本方法制备催化剂时使用超声波辅助混料，使活性组分充分混合，保持较高的分散度。3、本方法制备催化齐IJ时经过烘干和焙烧工艺，提高了催化剂的比表面积和稳定性，提高了催化剂的使用寿命。具体实施例方式实施例I一种钥基低温脱硝催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤，(I)超声混料开启反应釜，开启超声波装置，在超声波反应釜中，加入去离子水40kg,升温到5(TC,加入稀硫酸I. 4kg,加入钥酸铵3. Ikg反应20min,加入草酸5. 4kg反应15min，-2-加入偏钒酸铵2. 5kg反应30min，加入38kg反应90min，成为泥浆状。(2)干燥和焙烧将泥浆转入在150°C条件下干燥2h，移出粉碎，转入煅烧窑中分段煅烧；烧结烘焙隧道窑转速120转/分钟，一区温度250°C，二区温度350°C，三区温度4500C，四区温度450°C，经50-60分钟，经粉碎成颗粒，得到催化剂。(3)催化剂活性测试条件搭建实验平台，将催化剂放入固定管式加热器平台，通入模拟烟气(SO2 = 800ppm, NOx = NH3 = 600ppm, O2 = 10%, N2为平衡气),空速比=900011'以NOx分析仪测试催化剂进出口 NOx的浓度。脱硝效率计算方法aNOx= CC I O O % inα ΝΟχ为脱硝效率，Cin、Cout为进出口烟气中NOx的含量(ppm)。得到的脱硝效率为权利要求1.一种钥基低温脱硝催化剂及制备方法，其特征是，催化剂以氧化钥为活性组分；以TiO2为载体；其中MoO3占TiO2重量的I 10%，金属元素助剂占TiO2重量的0.5 5%。2.根据权利要求I所述的一种钥基低温脱硝催化剂及制备方法，其特征在于，所述的MoO3由钥酸铵、二钥酸铵、四钥酸铵、七钥酸铵、八钥酸铵中的一种或几种制备。3.根据权利要求I所述的一种钥基低温脱硝催化剂及制备方法，其特征在于，所述的金属氧化物助剂为V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物中的一种或几种，分别由金属元素对应的硝酸盐、亚硝酸盐、醋酸盐或铵盐制备。4.根据权利要求I所述的一种钥基低温脱硝催化剂及制备方法，其制备方法的技术特征在于，包括以下工艺步骤 (1)超声混料 开启反应釜，开启超声波发生器，在超声波反应釜中，加入Mkg去离子水，升温到50 90°C;按M质量的10% 20%加入固体酸，停留10 20min ;按氧化钥占TiO2重量的1-10%的百分比加入氨钥盐，按金属元素助剂占TiO2重量的O. 5-5 %加入对应的金属硝酸盐，停留20 30min ;加入Mkg的钛白粉,停留60 120min,形成泥料。 (2)烘干 将超声混料得到的泥料加入到余热烘干窑中，在150 190°C的温度下烘干I 3h，取出干燥好的催化剂，粉碎成颗粒。 (3)煅烧 将烘干得到的颗粒状催化剂在煅烧窑中，在250 450°C中分段煅烧I 3h，制得催化剂。5.根据权利要求4所述的一种钥基低温脱硝催化剂制备方法，其特征在于，超声混料加入的固体酸为草酸、柠檬酸中的一种或两种。全文摘要，其特征是，该催化剂是以TiO2为载体，以钼的氧化物为活性组分，并添加金属V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物的一种或多种为助剂，制备的催化剂中活性成分占催化剂的1～15％。本催化剂的制备工艺包括超声混料、烘干、破碎、煅烧。本专利技术制备的催化剂在以氨为还原剂，温度在130℃时能达到80％的脱硝效率，催化剂达到99％的活性窗口温度在150～446℃之间，制备时经过烘干和焙烧工艺，提高了催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钼基低温脱硝催化剂及制备方法，其特征是，催化剂以氧化钼为活性组分；以TiO2为载体；其中MoO3占TiO2重量的1～10％，金属元素助剂占TiO2重量的0.5～5％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彤，林德海，王昕竑，王中原，宋宝华，杨剑，
申请(专利权)人：中节能六合天融环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：