CN106268786A - 一种低温脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其主要组成成分是：纳米TiO2粉体50‑100份、硝酸铈0.05‑10份、硝酸镧1‑6份、醋酸锰0.5‑10份、醋酸锑0.05‑10份、羧甲基纤维素1‑5份、聚氧化乙烯1‑5份。其制备方法是先将硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰、醋酸锑混合均匀，煅烧，然后再配以纳米TiO2、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯，混合均匀，干燥、煅烧后得成品。本发明的脱硝催化剂具有成本低、比表面积高、工作温度宽、同时具有良好的低温脱硝性能。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂制造领域，具体的说是一种低温脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
我国的能源结构以煤炭为主，燃煤电厂在生产过程中产生大量的粉尘、SOx、NOx和有害金属元素等。烟气中排放的氮氧化物(NOx)对环境的危害比硫化物更为严重，大气中的NOx能引起酸雨、光化学烟雾、地表水富营养化等破坏生态环境并危及人类健康的一系列问题。
目前，我国对于燃烧产生的NOx控制方法主要有燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制三类。燃烧前控制是指选用低氮燃料，但成本很高，工程应用较少；燃烧中控制，即改进燃烧方式，在燃烧过程中降低氮氧化物的生成(包括低氧燃烧技术、多端燃烧技术等)；燃烧后控制是指在烟道尾部加装脱硝装置，将烟气中的NOx转变为无害的N2或有用的肥料，包括吸收法、吸附法、非选择性催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)等。
选择性催化还原法(selective catalytic reduction，SCR)以其反应温度较低，净化率高，运行可靠，二次污染小等优点，在发达国家已成为脱除NOx的首选方法。在SCR技术中，催化剂是核心，其成本约占SCR系统总成本的20％～40％，催化剂的性能直接影响NOx的脱除效果。从目前公开的专利可以看出，各种(SCR)脱硝催化剂所使用的载体和活性组分各不相同，常用的载体有TiO2、分子筛、Al2O3和活性炭等。公开号为CN1151705A、CN1777477A、CN1642636A的专利使用单一的TiO2载体，其活性组分及活性组分形成的化学反应机理也有本质不同。公开号为CN1792431A的专利采用复合载体，以双氧化物Al2O3和TiO2为复合载体，同时用蜂窝陶瓷做骨架材料，采用浸渍和涂覆的方式将活性物质V2O5和WO3负载到复合载体和骨架材料上。常规的蜂窝式催化剂制造是以含WO3的纳米级TiO2作为主要原料与工艺水、粘合剂、助挤剂、扩孔剂、润滑剂、玻璃纤维等充分混炼得到塑性泥料，将塑性泥料挤出成型为湿态蜂窝催化剂坯体，经干燥、煅烧得到成型催化剂。但因目前国内催化用含WO3纳米级TiO2的生产厂家较少，价格较高，催化剂制造成本受到很大制约，利润空间有限。
因此，针对上述不足，开发一种成本低、比表面积高、工作温度宽、同时具有良好的低温脱硝性能的催化剂还有待进一步的研究。
发明内容
本发明针对现有技术上的不足，提供了一种成本低、比表面积高、工作温度宽、同时具有良好的低温脱硝性能的催化剂。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种低温脱硝催化剂，该催化剂由以下重量份数的各组分制备而成：
本发明所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，按以下步骤操作：
1)将硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰和醋酸锑混合均匀，煅烧，得样品a；
2)将所述样品a研磨，得样品b；
3)将样品b配以纳米TiO2、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯，混合均匀，煅烧，得样品c；
4)将样品c研磨至粒径为0-3微米，得所述产物脱硝催化剂。
本发明方法中所述的硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰和醋酸锑四者的质量比为1-6:1:6:0.1。
本发明方法中所述的硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰、醋酸锑的混合物的煅烧温度为：400-500℃,煅烧时间为30-40h。
本发明方法中所述的样品用研钵研磨至0.5-5微米。
本发明方法中所述的纳米TiO2的粒径为：0.5-2微米。
本发明方法中所述的纳米TiO2、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯的质量比为70-90:0.5:1。
本发明方法中所述的样品b、纳米TiO2、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯混合物的煅烧温度为：400-500℃,煅烧时间为30-40h。
本发明的优点和有益效果：本发明提出了一种脱硝催化剂及其制备方法，使用原料成本低；纳米TiO2粉体的加入不仅增大了催化剂的比表面积提升了催化剂活性，也使分散更均匀，容易成型；聚氧化乙烯为造孔剂，适当的比例可以提升催化剂的脱硝效率；醋酸锰、硝酸铈、醋酸锑和硝酸镧作为活性组分的加入，可使催化剂工作温度宽、同时具有良好的低温脱硝性能。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明并不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
按照下述重量份数称取个组分：
一种低温脱硝催化剂及其制备方法，步骤如下：
1)将硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰和醋酸锑混合均匀，400℃煅烧33h，得样品a；
2)将所述样品a研磨至粒径为0-3微米，得样品b；
3)将样品b配以纳米TiO2、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯，混合均匀，450℃煅烧30h，得样品c；
4)将样品c研磨至粒径为0-3微米，得所述产物一种低温脱硝催化剂。
实施例2
一种低温脱硝催化剂及其制备方法，步骤如下：
1)将硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰、醋酸锑混合均匀，460℃煅烧35h，得样品a；
2)将所述样品a研磨至粒径为0-3微米，得样品b；
3)将样品b配以纳米TiO2、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯，混合均匀，400℃煅烧33h，得样品c；
4)将样品c研磨至粒径为0-3微米，得所述产物一种低温脱硝催化剂。
实施例3
一种低温脱硝催化剂及其制备方法，步骤如下：
1)将硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰和醋酸锑混合均匀，500℃煅烧38h，得样品a；
2)将所述样品a研磨至粒径为0-3微米，得样品b；
3)将样品b配以纳米TiO2、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯，混合均匀，480℃煅烧35h，得样品c；
4)将样品c研磨至粒径为0-3微米，得所述产物一种低温脱硝催化剂。
Claims (8)
1.一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，该催化剂由以下重量份数的各组分组成：
2.根据权利要求1所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，按以下步骤操作：
1)将硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰和醋酸锑混合均匀，煅烧，得样品a；
2)将所述样品a研磨，得样品b；
3)将样品b配以纳米TiO2、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯，混合均匀，煅烧，得样品c；
4)将样品c研磨至粒径为0-3微米，得所述产物脱硝催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰和醋酸锑四者的质量比为1-6:1:6:0.1。
4.根据权利要求2所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，硝酸铈、硝酸镧、醋酸锰和醋酸锑的混合物的煅烧温度为：400-500℃,煅烧时间为30-40h。
5.根据权利要求2所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，样品用研钵研磨至0.5-5微米。
6.根据权利要求2所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，纳米TiO2的粒径为：0.5-2微米。
7.根据权利要求2所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，纳米TiO2、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯的质量比为70-90:0.5:1。
8.根据权利要求2所述的一种低温脱硝催化剂及其制备方法，其特征在于，样品b、纳米TiO2、羧甲基纤维素和聚氧化乙烯混合物的煅烧温度为：400-500℃,煅烧时间为30-40h。
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