專利名稱：一種鉬基低溫脫硝催化劑及制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領域，主要涉及一種低溫脫硝催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國環(huán)保政策的持續(xù)加緊，為完成“十二五”期間全國氮氧化物排放總量分別控制在2046. 2萬噸，比2010年2273. 6萬噸分別下降10%總目標，“史上最嚴厲脫硝標準”從2012年I月I日開始實施，我國最近5年脫硝技術(shù)和應用將進入大規(guī)模的發(fā)展階段，SCR煙氣脫硝技術(shù)以其高效穩(wěn)定的性能必將在電廠領域取得大規(guī)模的應用。從20世紀70年代日本開發(fā)出商用V205/Ti02體系中溫催化劑，催化劑已成為SCR工藝中核心環(huán)節(jié)。
為避免煙氣中的SO2與NH3反應生成NH4HSO4和(NH4)2SO4堵塞催化劑的孔結(jié)構(gòu)。SCR常被布置在鍋爐省煤器和空預器之間，但是，這種布置方式的煙氣中含有大量S02、K20、CaO和As2O3等，會引起催化劑中毒，而高濃度的飛灰又會引起催化劑的堵塞和磨損，降低其使用壽命；由于空間和管道的局限性，對現(xiàn)有鍋爐進行脫硝改造困難很大、費用高，特別是一些已經(jīng)運行多年的鍋爐，沒有預留安裝脫硝反應器的空間，在省煤器和空預器之間增加脫硝反應器幾乎無法實現(xiàn)。對于中小規(guī)模的鍋爐，采用中溫脫硝催化劑的溫度段并不在省煤器和空預器之間，而是在省煤器之前，改造難度更高，然而其排煙溫度普遍高于大型鍋爐，為低溫催化劑的應用創(chuàng)造了更好的溫度環(huán)境。使用溫度可以在200°C以下低溫催化劑可以解決上述不利問題，低溫催化劑可以安裝在除塵器之后，解決了高灰布置帶來的催化劑堵塞和磨損，同時二氧化硫氧化率大大降低，后續(xù)無設備腐蝕問題，不會對鍋爐主體產(chǎn)生影響。除塵器之后安裝脫硝催化劑大大降低了安裝難度，節(jié)省了鋼結(jié)構(gòu)，空間布置更加靈活、簡便。對低溫催化劑的研究取得了一定的進展，目前研究主要集中在Mn-Ti低溫催化劑和Cu-Zr催化劑的研究，催化劑的穩(wěn)定性和壽命不夠理想，影響了催化劑的工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合工業(yè)應用的鑰基低溫脫硝催化劑的制備方法為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案—種鑰基低溫脫硝催化劑及制備方法，其特征是，催化劑以氧化鑰為活性組分；以TiO2為載體；其中MoO3占TiO2重量的I 10%，金屬元素助劑占TiO2重量的0.5 5%。如上所述的MoO3，是由鑰酸銨、二鑰酸銨、四鑰酸銨、七鑰酸銨、八鑰酸銨中的一種或幾種制備。如上所述的金屬氧化物助劑為V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物中的一種或幾種，分別
由金屬元素對應的硝酸鹽、亞硝酸鹽、醋酸鹽或銨鹽制備。一種鑰基低溫脫硝催化劑的制備方法，包括以下工藝步驟，其特征在于(I)超聲混料開啟反應釜，開啟超聲波發(fā)生器，在超聲波反應釜中，加入Mkg (M與TiO2的質(zhì)量相同)去離子水,升溫到50 90°C;按M質(zhì)量的10% 20%加入固體酸，停留10 20min ;按MoO3占TiO2重量的1_10%的質(zhì)量比加入提供MoO3的鹽，按金屬元素助劑占TiO2重量的O. 5-5%加入對應的提供金屬氧化物的鹽，停留20 30min ;加入Mkg的鈦白粉，停留60 120min，形成泥料。(2)烘干將超聲混料得到的泥料在150 190°C的溫度下烘干I 3h，取出干燥好的干料，經(jīng)破碎機破碎成顆粒狀。(3)煅燒將烘干得到的顆粒狀催化劑在250 450°C中煅燒I 3h，經(jīng)粉碎篩分成制得催化劑。如上所述的一種鑰基低溫脫硝催化劑的制備方法，其超聲混料加入的固體酸為草酸、檸檬酸中的一種或兩種。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點
I、本方法制備的低溫催化劑活性較高，在130°C時即可達到80%以上的NOx轉(zhuǎn)化率，且活性窗口溫度較寬(達到99%轉(zhuǎn)化率的溫度區(qū)間在150 446°C)。2、本方法制備催化劑時使用超聲波輔助混料，使活性組分充分混合，保持較高的分散度。3、本方法制備催化齊IJ時經(jīng)過烘干和焙燒工藝，提高了催化劑的比表面積和穩(wěn)定性，提高了催化劑的使用壽命。
具體實施例方式實施例I一種鑰基低溫脫硝催化劑的制備方法，包括以下工藝步驟，(I)超聲混料開啟反應釜，開啟超聲波裝置，在超聲波反應釜中，加入去離子水40kg,升溫到5(TC,加入稀硫酸I. 4kg,加入鑰酸銨3. Ikg反應20min,加入草酸5. 4kg反應15min，-2-加入偏釩酸銨2. 5kg反應30min，加入38kg反應90min，成為泥漿狀。(2)干燥和焙燒將泥漿轉(zhuǎn)入在150°C條件下干燥2h，移出粉碎，轉(zhuǎn)入煅燒窯中分段煅燒；燒結(jié)烘焙隧道窯轉(zhuǎn)速120轉(zhuǎn)/分鐘，一區(qū)溫度250°C，二區(qū)溫度350°C，三區(qū)溫度4500C，四區(qū)溫度450°C，經(jīng)50-60分鐘，經(jīng)粉碎成顆粒，得到催化劑。(3)催化劑活性測試條件搭建實驗平臺，將催化劑放入固定管式加熱器平臺，通入模擬煙氣(SO2 = 800ppm, NOx = NH3 = 600ppm, O2 = 10%, N2為平衡氣),空速比=900011'以NOx分析儀測試催化劑進出口 NOx的濃度。脫硝效率計算方法aNOx= CC I O O %
inα ΝΟχ為脫硝效率，Cin、Cout為進出口煙氣中NOx的含量(ppm)。得到的脫硝效率為
權(quán)利要求
1.一種鑰基低溫脫硝催化劑及制備方法，其特征是，催化劑以氧化鑰為活性組分；以TiO2為載體；其中MoO3占TiO2重量的I 10%，金屬元素助劑占TiO2重量的0.5 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑰基低溫脫硝催化劑及制備方法，其特征在于，所述的MoO3由鑰酸銨、二鑰酸銨、四鑰酸銨、七鑰酸銨、八鑰酸銨中的一種或幾種制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑰基低溫脫硝催化劑及制備方法，其特征在于，所述的金屬氧化物助劑為V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物中的一種或幾種，分別由金屬元素對應的硝酸鹽、亞硝酸鹽、醋酸鹽或銨鹽制備。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑰基低溫脫硝催化劑及制備方法，其制備方法的技術(shù)特征在于，包括以下工藝步驟 (1)超聲混料 開啟反應釜，開啟超聲波發(fā)生器，在超聲波反應釜中，加入Mkg去離子水，升溫到50 90°C;按M質(zhì)量的10% 20%加入固體酸，停留10 20min ;按氧化鑰占TiO2重量的1-10%的百分比加入氨鑰鹽，按金屬元素助劑占TiO2重量的O. 5-5 %加入對應的金屬硝酸鹽，停留20 30min ;加入Mkg的鈦白粉,停留60 120min,形成泥料。
(2)烘干 將超聲混料得到的泥料加入到余熱烘干窯中，在150 190°C的溫度下烘干I 3h，取出干燥好的催化劑，粉碎成顆粒。
(3)煅燒 將烘干得到的顆粒狀催化劑在煅燒窯中，在250 450°C中分段煅燒I 3h，制得催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鑰基低溫脫硝催化劑制備方法，其特征在于，超聲混料加入的固體酸為草酸、檸檬酸中的一種或兩種。
全文摘要
一種鉬基低溫脫硝催化劑及制備方法，其特征是，該催化劑是以TiO2為載體，以鉬的氧化物為活性組分，并添加金屬V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物的一種或多種為助劑，制備的催化劑中活性成分占催化劑的1～15％。本催化劑的制備工藝包括超聲混料、烘干、破碎、煅燒。本發(fā)明制備的催化劑在以氨為還原劑，溫度在130℃時能達到80％的脫硝效率，催化劑達到99％的活性窗口溫度在150～446℃之間，制備時經(jīng)過烘干和焙燒工藝，提高了催化劑的比表面積和穩(wěn)定性，提高了催化劑的使用壽命，因此有很好的工業(yè)應用前景。適用于煙氣低溫脫硝催化工藝。
文檔編號B01J23/885GK102962055SQ201210491238
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者朱彤, 林德海, 王昕竑, 王中原, 宋寶華, 楊劍 申請人:中節(jié)能六合天融環(huán)?？萍加邢薰?br>