專利名稱：一種scr煙氣脫硝催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于催化劑領(lǐng)域，尤其涉及一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
氮氧化物對環(huán)境構(gòu)成危害的污染源主要是源于人類活動造成，全世界年排放污染量約為86 106噸，其主要來自工業(yè)和交通運輸燃料燃燒的排放，還有部分來自硝酸廠、硫酸廠、氮肥廠、染料廠、炸藥廠等生產(chǎn)和應(yīng)用硝酸的工業(yè)部門的排放，是造成大氣污染的主要污染源之一。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，NOxS染日趨嚴(yán)重。在今年7月頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223-2011)(代替GB 13223-2003)中，調(diào)整了大氣污染物排放濃度限值，規(guī)定了自2012年1月1日起，新建火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行100 mg/m3的氮氧化物排放限值。同時，“十二五”期間我國將加大節(jié)能減排力度，增加脫硝(NOx 脫除)這一約束性硬指標(biāo)。選擇性催化還原(SCR)脫硝因效率高、技術(shù)成熟，是目前國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。但其所用的催化劑均為劇毒的V-Ti體系，同時由于銳鈦礦TiA易發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化和 V2O5成本高等原因，使V2O5/ TiO2催化劑的應(yīng)用受到限制。因此，研制國內(nèi)自主創(chuàng)新的廉價、 無毒、可棄性SCR煙氣脫硝催化劑具有十分重要的意義?，F(xiàn)有的關(guān)于CuO-Al2O3體系的SCR煙氣脫硝催化劑，均是將CuO負(fù)載在涂有Al2O3 的蜂窩狀堇青石載體上制成蜂窩狀堇青石基CuO-Al2O3催化劑。其中，Al2O3涂膜的制備方法及涂敷效果是影響催化劑脫硝活性的因素之一。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種脫硝效率高、成本低廉、工藝簡單、環(huán)保且不會造成二次污染的SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法。本發(fā)明的一種SCR煙氣脫硝催化劑，包括載體、催化活性組分和助催化劑，其特征在于載體為球型Y-Al2O3，活性組分為氧化銅，助催化劑為鉻、鑭或鈰金屬氧化物中的一種。其中氧化銅含量為1(Γ20 %(注所述含量都為質(zhì)量百分含量)，鉻、鑭、或鈰金屬氧化物的含量為廣10 %。本發(fā)明中的SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，包括以下步驟
(1)活性組分浸漬液的制備將184-354.3g/L銅鹽溶于蒸餾水中直至完全溶解，并添加39-319g/L鉻、鑭、鈰鹽的一種配制穩(wěn)定金屬鹽溶液A ；
(2)活性組分的負(fù)載將60-200g/LY-Al203載體浸漬于A溶液中，浸漬結(jié)束后，干燥、 放于馬弗爐內(nèi)焙燒，溫度300 ° C 600 ° C，廣4 h，即制得催化劑半成品B;
(3)活性組分的二次負(fù)載將催化劑半成品B重復(fù)步驟(2)，即制得催化劑成品。
銅鹽及鉻、鑭、鈰鹽可為銅、鉻、鑭或鈰的硝酸鹽。步驟O)中的干燥方式可為自然陰干，24 48 h。步驟O)中的干燥方式可為鼓風(fēng)干燥箱干燥，溫度60 ° C 120 ° C，8 24 h； 將SCR煙氣脫硝催化劑加熱到250 ° C 400 ° C，通入含NOx的待處理煙氣，脫硝效
率彡85%。本發(fā)明能達(dá)到以下技術(shù)效果
本發(fā)明所制備的催化劑制備方法簡單、原料廉價易得且對環(huán)境不產(chǎn)生二次污染，在 250 ° C 400 ° C溫度區(qū)間內(nèi)，可達(dá)到彡85% SCR脫硝活性。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。實施例1
將276. 4 g Cu (NO3)2 · 3H20及143. 6 g Cr (NO3)2 · 9H20溶于蒸餾水中直至完全溶解， 然后置于500 mL容量瓶中加水至刻度，即配成Cu-Cr浸漬溶液。將100 g Y-Al2O3載體浸漬在步驟⑴配制好的Cu-Cr浸漬溶液中，取出自然陰干48 h后，經(jīng)馬弗爐500° C焙燒3 h，即得催化劑半成品。將步驟( 制備的催化劑半成品重復(fù)步驟O)中浸漬、干燥、焙燒步驟1次，即完成催化劑的制備。催化劑的活性測試方法
將催化劑裝入反應(yīng)管中，溫度由管式電阻爐進(jìn)行程序控制。混合氣體模擬煙氣，由相應(yīng)的鋼瓶提供。相應(yīng)混合氣體所占的比例(體積分?jǐn)?shù))為nNQ= 1000 ppm, nNH3 = 1200 ppm， 02% = 1%，剩余氣體采用N2氣作為平衡氣，氣態(tài)空速為δΟΟΟΙΓ1。分析出口氣體NO含量并計算脫硝效率X
Z= m_— mo χ 00% nNOJ^O
反應(yīng)溫度/° C250300350400nN0 出口/ppm1491309162Χ/%85. 187. 090. 993. 8
從上述驗證例中可以看出，本發(fā)明的SCR煙氣脫硝催化劑，在250 ° (Γ400 ° C的煙氣溫度條件下，脫硝效率> 85. 1%。實施例2
^ 243. 2 g 01(Ν03)2·3Η20&77·6 g La (NO3) 3 · 6H20 溶于蒸餾水中直至完全溶解，然后置于500 mL容量瓶中加水至刻度，即配成Cu-La浸漬溶液。將60 g Y-Al2O3載體浸漬在步驟(1)配制好的Cu-La浸漬溶液中，取出置于鼓風(fēng)干燥箱中，在110° C干燥M h后，經(jīng)馬弗爐300° C焙燒4h，即得催化劑半成品。將步驟⑵制備的催化劑半成品重復(fù)步驟(2)中浸漬、干燥、焙燒步驟1次，即完成催化劑的制備。
催化劑的活性測試方法同實施例1，測得的活性結(jié)果為，在300 ° C的煙氣溫度范圍時，催化劑的脫硝效率達(dá)到85. 6%。
權(quán)利要求
1.一種SCR煙氣脫硝催化劑，包括載體、催化活性組分和助催化劑，其特征在于載體為球型Y-Al2O3，活性組分為氧化銅，助催化劑為鉻、鑭或鈰金屬氧化物中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SCR煙氣脫硝催化劑，其特征在于上述催化劑中氧化銅含量為10 20 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SCR煙氣脫硝催化劑，其特征在于上述催化劑中鉻、 鑭、或鈰金屬氧化物的含量為廣10 %。
4.一種如權(quán)利要求1所述的SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)活性組分浸漬液的制備將184-354.3g/L銅鹽溶于蒸餾水中直至完全溶解，并添加39-319g/L鉻、鑭、鈰鹽的一種配制穩(wěn)定金屬鹽溶液A ；(2)活性組分的負(fù)載將60-200g/Ly -Al2O3載體浸漬于A溶液中，浸漬結(jié)束后，干燥、 放于馬弗爐內(nèi)焙燒，溫度300 ° C 600 ° C，廣4 h，即制得催化劑半成品B;(3)活性組分的二次負(fù)載將催化劑半成品B重復(fù)步驟(2)，即制得催化劑成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于銅鹽及鉻、鑭、鈰鹽可為銅、鉻、鑭或鈰的硝酸鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟O)中的干燥方式可為自然陰干，2壙48 h。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟O)中的干燥方式可為鼓風(fēng)干燥箱干燥，溫度60 ° C 120 ° C，8 24 h。
8.權(quán)利要求廣7任一項所述的催化劑在SCR煙氣脫硝中的應(yīng)用，其特征在于將SCR煙氣脫硝催化劑加熱到250 ° C 400 ° C，通入含NOx的待處理煙氣，脫硝效率>85%。
全文摘要
本發(fā)明屬于催化劑領(lǐng)域，尤其涉及一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法。SCR煙氣脫硝催化劑，包括載體、催化活性組分和助催化劑。所述催化劑以球型γ-Al2O3為載體，以氧化銅為催化活性組分，分別添加適量鉻、鑭、鈰為助催化劑。其中，催化活性組分氧化銅的含量為10~20%，助催化劑鉻、鑭、鈰的含量為1~10%。采用的制備方法是將載體γ-Al2O3浸漬于銅鹽和助催化劑金屬鹽復(fù)合溶液制備活性催化組分涂層。上述SCR煙氣脫硝催化劑具有廉價、無毒、可棄性的特點，且制備方法簡單，在250~400°C溫度區(qū)間都有較好的脫硝活性。
文檔編號B01J37/02GK102513121SQ201110420360
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者馮雅晨, 李澤軍, 譚建冬, 譚青 申請人:西南化工研究設(shè)計院