[发明专利]选择性催化还原脱硝催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种催化剂技术领域的制备方法，具体是一种选择性催化还 原脱硝催化剂及制备方法。

背景技术

随着当今社会工业的发展，空气污染问题日益严重。例如汽车尾气中的有毒 气体，NO_x，HC，CO均有几十到几百ppm，汽车尾气的大量排放造成城市空气质 量下降，严重危害大众身体健康。又如火电厂大量化石燃料的燃烧，期间产生高 浓度的NO_x，SO₂等，对发电厂周围环境污染十分严重。为了达到减少空气污染物 NO_x排放的目的，主要方法就是利用还原性气体HC或NH₃将NO_x选择性催化还原为 无害的N₂，即所谓的SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原) 方法。而烟气中不可避免的含有大量氧气，因此富氧条件下的SCR就显得尤为重 要。在各种SCR还原剂中，烃类(HC)由于具有成本低廉，转化温度低，气体易 得等优点而备受关注，其中催化剂的组分和制备工艺是该方法的核心技术。

SCR催化剂活性组分主要有贵金属和非贵金属两种。贵金属中活性较好的有 Rh，Pt，Pd等。经过对现有技术的检索发现，中国专利公开号CN1206628A公布 了一种机动车尾气催化剂，以氧化铝为载体，Pd为活性组分，经氧化铈、氧化 锆、氧化镧等改性后，空燃比附近NO_x转化率可达60％，但该催化剂贵金属用量 大，成本较高。

非贵金属催化剂包括非贵金属金属氧化物、金属复合氧化物、金属离子交换 分子筛。经检索发现，中国专利公开号CN1762591A公布的一种Cu/La/Zr～Al₂O₃体系的催化剂，用丙烯做还原剂时300℃下NO的转化率可达80％以上，但制备 工艺复杂。又如美国专利公开号USP5149512公布了一种离子交换法制备的Co～ ZSM～5催化剂，不使用贵金属且工艺简单，但最高转化率仅在34％左右。

贵金属催化剂反应活性高，转化温度较低，但价格昂贵，而非贵金属催化剂 与之相反，价格低廉但反应活性往往不高。因此尽可能提高NO_x的转化率和降低 催化剂成本是SCR催化剂的现阶段的主要技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种选择性催化还原脱硝催化剂 及制备方法，与传统催化剂相比，本发明方法制备获得的催化剂通过添加Zr， Ag两种组分，可以提高Pd的催化活性，促进HC与NO反应的进行，同时该催化 局具有良好的低温活性，250℃下NO的转化率可达60％左右。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及选择性催化还原脱硝催化剂的组分及质量百分比为：1～5％氧化 锆、0.5～3％银元素、0.5～2％钯元素以及90～98％氧化铝。

本发明涉及选择性催化还原脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步、催化剂载体的制备：首先称取硝酸铝固体溶于去离子水中配置成硝 酸铝溶液，然后将硝酸锆溶液逐滴加入至硝酸铝溶液中，滴加过程保持搅拌直至 混合均匀，然后在搅拌条件下向混合溶液中缓慢滴加氨水溶液进行沉淀；将混合 溶液置于室温环境沉淀静置后，再依次过滤并洗涤直至混合溶液为中性；将过滤 制得的滤饼进行干燥烘培处理制得催化剂载体。

所述的硝酸铝溶液是指硝酸铝的水溶液，该硝酸铝溶液的浓度为0.25～ 1mol/L；

所述的硝酸锆溶液是指硝酸锆的水溶液，该硝酸锆溶液的浓度为0.1～ 0.5mol/L；

所述的氨水溶液的浓度为20～50g/L；

所述的置于室温环境沉淀静置是指：是指静置1小时；

所述的混合溶液为中性是指该混合溶液的pH值为7；

所述的干燥烘培处理是指：将过滤制得的滤饼置于90℃～150℃环境下干燥 1～2h，最后再将滤饼置于400℃～550℃环境下焙烧3～6h。

第二步、催化剂浸渍液的制备：用去离子水分别配置硝酸钯溶液和硝酸银溶 液，并将硝酸钯溶液和硝酸银溶液混合后进行搅拌，使其混合均匀，最后加入去 离子水稀释，制成催化剂浸渍液

所述的硝酸钯溶液的浓度为0.2～0.5mol/L；