[发明专利]一种低温同步脱硝脱硫催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂的制备技术领域，公开一种低温同步脱硫脱硝催化剂及制备方法。

背景技术

随着工业发展和能源的大量消耗，SO₂和NOx排放量与日俱增，严重污染了环境，给人体的健康带来严重危害，所以控制SO₂和NOx的排放已成为我国相当长时期的主要任务。目前，现有技术中同步进行脱硫脱硝的催化剂主要有活性炭、Cu/Mg/Al、CuO/Al₂O₃；活性炭催化剂包括传统活性炭催化剂和专利号为03145680.4公开的蜂窝状活性炭（ACH）催化剂；活性炭、Cu/Mg/Al、CuO/Al₂O₃存均为中温或高温催化剂，存在温度窗口高，一般有效催化温度在300℃以上，而在300℃温度以下，催化效率明显下降。

发明内容

  为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种低温同步脱硫脱硝催化剂及制备方法。

    本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种低温同步脱硫脱硝催化剂，所述催化剂的组成及重量百分比为：颗粒状催化剂初料83.33% 、表面活性剂及热稳定剂3.33%、交联剂2.50%、增强剂4.17%、纯氨水3.34%和去离子水3.33%；所述的颗粒状催化剂初料的组成及重量百分比为：介孔SBA-15分子筛 65.22%~72.28%、纳米TiO₂  10.84%~19.57%、金属氧化物助剂 6.52%~7.23%、草酸8.69%~9.65%；其中所述的纳米TiO₂与介孔SBA-15分子筛构成复合氧化物活性载基；所述的金属氧化物助剂负载在复合氧化物活性载基上形成颗粒状催化剂初料。

所述的表面活性剂及热稳定剂为硬脂酸、丙三醇中的一种或两种的混合。

所述的交联剂为甲基丙烯酸-2-羧乙酯。

所述的增强剂为玻璃纤维，对催化剂起到物理增强作用。

所述的纳米级TiO₂为锐钛矿型TiO₂；氧化钛存在两种型态：锐钛矿型TiO₂、金红石型TiO₂，由于锐钛矿型TiO₂具有比金红石型TiO₂更高的催化活性，纳米级TiO₂作为一种重要的加氢脱硫及NO氢化助催化剂，其存在状态对活性组分的催化活性具有较大的影响，因此，选用锐钛矿型TiO₂。

所述的复合氧化物活性载基以介孔SBA-15分子筛作为载体，将纳米级TiO₂负载到载体上构成复合氧化物活性载基，大大阻止了锐钛矿型TiO₂向金红石型TiO₂的转变，提高了锐钛矿型TiO₂的机械强度、比表面积、热稳定性和反应活性；此法形成的二元氧化物为复合活性载基，制备催化剂的主要目的是为了集成两者优点于一体，寻求相互作用后的更高催化性能；在纳米级TiO₂引入介孔SBA-15分子筛可明显提高纳米级TiO₂晶型的转变温度，提高纳米级TiO₂的热稳定性和反应活性；同时介孔SBA-15分子筛具有有序稳定的织构及大的比表面积，把锐钛矿型的TiO₂负载在介孔SBA-15分子筛载基上可以增加锐钛矿型的TiO₂稳定性；将锐钛矿型的TiO2负载到介孔SBA-15分子筛上形成复合氧化物活性载基可用于催化S_XO_Y、NO_X的同步脱除，具有良好的抗水性、高机械强度、比表面积大、热稳定性高和反应活性强的特点。

复合氧化物活性载基可以负载其他活性组分进一步调变催化剂的活性和选择性催化性；在复合氧化物活性载基上负载金属氧化物助剂作为催化助剂，可以进一步提高催化反应活性。

所述的金属氧化物助剂为两性氧化物，目的在于两性氧化物，在高的活性载基中被活化，表现出两性氧化物独有的高催化氧化型或者高催化还原性，大大提高催化剂的整体催化性能；而且，被活化的两性氧化物还可以进一步提高活性载基本身的活性，从而再次提高催化剂的整体催化活性；所述的两性氧化物为Mn氧化物 、V氧化物、Cr氧化物、Ce氧化物、W氧化物、Mo氧化物中的一种或几种。