一种铈钨钛复合氧化物脱硝催化剂的制备方法技术

技术编号:9866797 阅读:111 留言:0更新日期:2014-04-03 03:06
本发明专利技术提供了一种铈钨钛复合氧化物脱硝催化剂的制备方法,主要包括以下步骤:将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇混合,得到透明溶液;将钛酸丁酯和无水乙醇混合,得到淡黄色溶液;将淡黄色溶液逐渐加入到透明溶液中,搅拌得到淡黄色透明溶胶;淡黄色透明溶胶经干燥、研磨、煅烧制得铈钨钛复合氧化物脱硝催化剂。该制备方法反应条件变化较为缓和,反应前驱体在胶体中接触更为充分,更有利于金属氧化物之间相互作用的形成。运用该方法所制备的催化剂在300-450℃的温度窗口内能维持92%以上的NO转化率;在二氧化硫和水蒸气存在的情况下,NO转化率能保持在67%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气污染控制
,具体涉及。
技术介绍
当前我国大气环境形势十分严峻,氮氧化物(NOx)是形成臭氧、细颗粒物、酸雨等大气污染的重要原因之一,有效控制NOx排放是当务之急。2011年7月29日我国发布了新修订的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)(新建火电机组的最高标准IOOmg/m3),并于2012年I月I日开始执行。随着NOx排放新标准的执行,燃煤电厂实施烟气脱硝成为必然趋势。NH3 选择性催化还原 NO (Selective Catalytic Reduction, SCR)技术是目前应用最普遍、最有前景的烟气脱硝技术。SCR脱硝技术的核心是SCR催化剂体系,工业上常用的固定源脱硝催化剂是V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂。这些催化剂在工业应用中存在一些问题:操作温度窗口窄;S02氧化成SO3的高活性,由SO2氧化生成的SO3会与NH3和H2O反应生成NH4HSO4和(NH4)2S2O7,引起催化剂孔的堵塞以及SCR反应器下游设备的腐蚀;高温时易生成N2O, N2O会造成温室效应,破坏臭氧层;活性组分V有剧毒。传统上通常用浸溃法制备脱硝催化剂,存在反应前驱体接触不充分、活性组分难以均匀加载在载体表面等问题,因此有必要开发具有高活性、较宽操作温度窗口、高抗硫性、环境友好的新型SCR脱硝催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种催化活性高、无毒、抗水抗硫能力强的铈钨钛复合氧化物脱硝催化剂的制备方法。本专利技术所述的铈钨钛复合氧化物脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:(I)将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15: 0.002 ?0.01: 0.0003 ?0.007: 3.78: 1.17 混合,得到透明溶液;(2)将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1: 2.3混合,得到淡黄色溶液,再逐渐加入到所述步骤(I)制备的透明溶液中,搅拌2?4小时,得到淡黄色透明溶胶;(3)将所述步骤(2)所得的所述淡黄色透明溶胶在80?120°C环境下干燥24?30小时,得到干凝胶,将所得干凝胶研磨筛分后,在400?600°C的空气气氛中煅烧4?6小时。本专利技术的有益效果是,制备方法反应条件变化较为缓和,反应前驱体在胶体中接触更为充分,更有利于金属氧化物之间相互作用的形成。在300-450°C的温度窗口内能维持92%以上的NO转化率;并且有较高的抗水抗硫能力,在350°C时,通入二氧化硫和水蒸气12h后,NO转化率能保持在67.19%,停止通入二氧化硫和水蒸气后,NO转化率恢复为87.78%ο【具体实施方式】下面将结合实施例来进一步描述本专利技术,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例1将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15: 0.01: 0.007: 3.78: 1.17混合,得到透明溶液;将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1: 2.3混合,得到淡黄色溶液,再逐渐加入到上一步骤制备的透明溶液中,搅拌3小时,得到淡黄色透明溶胶;将所得的溶胶在80°C环境下干燥24小时,得到干凝胶,将所得干凝胶研磨筛分后,在500°C的空气气氛中煅烧5小时,制得CeO2: WO3: TiO2质量比为20: 20: 100的催化剂。取该催化剂0.333ml,对一氧化氮(1000ppm)、氨气(1000ppm)、氧气(3%)和氮气平衡气体进行氮氧化物还原处理,混合气体总流量为500ml/min,反应空速为90,OOOh—1,在300-450°C温度区间下,对混合气体中氮氧化物的转化率达到96%以上。实施例2将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15: 0.01: 0.005: 3.78: 1.17混合,得到透明溶液;将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1: 2.3混合,得到淡黄色溶液,再逐渐加入到上一步骤制备的透明溶液中,搅拌3小时,得到淡黄色透明溶胶;将所得的溶胶在80°C环境下干燥24小时,得到干凝胶,将所得干凝胶研磨筛分后,在500°C的空气气氛中煅烧5小时,制得CeO2: WO3: TiO2质量比为20: 15: 100的催化剂。取该催化剂0.333ml,对一氧化氮(1000--111)、氨气(1000--111)、氧气(3%)和氮气平衡气体进行 氮氧化物还原处理,混合气体总流量为500ml/min,反应空速为90,OOOh—1,在300-450°C温度区间下,对混合气体中氮氧化物的转化率达到96%以上。实施例3将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15: 0.01: 0.003: 3.78: 1.17混合,得到透明溶液;将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1: 2.3混合,得到淡黄色溶液,再逐渐加入到上一步骤制备的透明溶液中,搅拌3小时,得到淡黄色透明溶胶;将所得的溶胶在80°C环境下干燥24小时,得到干凝胶,将所得干凝胶研磨筛分后,在500°C的空气气氛中煅烧5小时,制得CeO2: WO3: TiO2质量比为20: 10: 100的催化剂。取该催化剂0.333ml,对一氧化氮(1000ppm)、氨气(1000ppm)、氧气(3%)和氮气平衡气体进行氮氧化物还原处理,混合气体总流量为500ml/min,反应空速为90,OOOh—1,在300-450°C温度区间下,对混合气体中氮氧化物的转化率达到96%以上。实施例4将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15: 0.01: 0.002: 3.78: 1.17混合,得到透明溶液;将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1: 2.3混合,得到淡黄色溶液,再逐渐加入到上一步骤制备的透明溶液中,搅拌3小时,得到淡黄色透明溶胶;将所得的溶胶在80°C环境下干燥24小时,得到干凝胶,将所得干凝胶研磨筛分后,在500°C的空气气氛中煅烧5小时,制得制得CeO2: WO3: TiO2质量比为20: 5: 100的催化剂。取该催化剂0.333ml,对一氧化氮(lOOOppm)、氨气(lOOOppm)、氧气(3%)和氮气平衡气体进行氮氧化物还原处理,混合气体总流量为500ml/min,反应空速为90,OOOh—1,在300-450°C温度区间下,对混合气体中氮氧化物的转化率达到96%以上。实施例5将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15: 0.01: 0.0003: 3.78: 1.17混合,得到透明溶液;将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1: 2.3混合,得到淡黄色溶液,再逐渐加入到上一步骤制备的透明溶液中,搅拌3小时,得到淡黄色透明溶胶;将所得的溶胶在80°C环境下干燥24小时,得到干凝胶,将所得干凝胶研磨筛分后,在500°C的空气气氛中煅烧5小时,制得CeO2: WO3: TiO2质量比为20:1: 100的催化剂。取该催化剂0.333ml,对一氧化氮(lOOOppm)、氨气(lOOOppm)、氧气(3%)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铈钨钛复合氧化物脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15∶0.002~0.01∶0.0003~0.007∶3.78∶1.17混合,得到透明溶液;(2)将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1∶2~5混合,得到淡黄色溶液,再逐渐加入到所述步骤(1)制备的透明溶液中,搅拌2~10小时后得到淡黄色透明溶胶;(3)将所述步骤(2)所得的所述淡黄色透明溶胶在温度为80~120℃的环境下干燥24~30小时后,得到干凝胶,将所得干凝胶研磨筛分后在温度为400~600℃的空气气氛中煅烧4~6小时。

【技术特征摘要】
1.一种铈钨钛复合氧化物脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将硝酸、硝酸铈、偏钨酸铵、去离子水和无水乙醇按物质的量比为0.15: 0.002?.0.01: 0.0003 ?0.007: 3.78: 1.17 混合,得到透明溶液; (2)将钛酸丁酯和无水乙醇按物质的量比为0.1:...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜烨黄善波林日亿冯洪庆张秀霞闫艳
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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