[发明专利]一种蜂窝式SCR催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SCR催化剂的制备方法，具体是一种蜂窝式SCR催化剂的制备方法，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

随着我国工业的发展，随之而来的污染问题也日益凸显，其中大气污染对人体造成的危害最为严重，氮氧化物是主要的大气污染物之一，是引起酸雨、光化学烟雾的主要原因，其对温室效应和臭氧层的破坏也具有加速作用。目前，选择性催化还原（SCR）技术是应用最为广泛的氮氧化物净化技术之一，该技术的主要原理是采用氨气作为还原剂，将氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术的核心在于催化剂，催化剂对转化率和成本有较大的影响。

SCR催化剂按结构主要分为板式、波纹式和蜂窝式。板式催化剂和波纹式催化剂都属于非均质催化剂，其表面遭到灰分等的破坏后，催化剂便无法维持原有的催化性能；蜂窝式催化剂属于均质催化剂，其表面遭到灰分等的破坏后仍然能够维持原有的催化性能。但是，目前蜂窝式SCR催化剂存在活性温度范围窄的问题，大部分的蜂窝式催化剂在高温（大于450℃）或低温（小于300℃）的情况下活性较差，而且在实际应用中催化剂的脱硝率低于95%，无法达到国家排放标准。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种蜂窝式SCR催化剂的制备方法，用该方法制备的SCR催化剂在250℃-550℃范围内具有较高的催化活性，而且催化剂的脱硝率高于95%，完全可以达到国家排放标准。

为了实现上述目的，本发明提供一种蜂窝式SCR催化剂的制备方法，具体步骤为：

（1）将20%拟薄水铝石、79%阴离子水和1%硝酸，搅拌混合成胶体待用；

（2）配制1.5%表面活性剂，加入适量氨水调节活性剂的粘稠度，将粘度调整至45Pa·s-55Pa·s,待用；

（3）分别称取5.5%-5.7%钨酸铵，0.3%-0.5%草酸钒,0.8%-1.1%硝酸铈，24%-28%硝酸铁, 5.5%-5.7%铈锆固溶体，54.3%-56.1%二氧化钛，5.5%-5.7%步骤（1）得到的胶体；

（4）称取步骤（3）中所有原料重量两倍的阴离子水，依次加入步骤（3）中称取的钨酸铵、草酸钒、硝酸铈、硝酸铁、铈锆固溶体、二氧化钛和步骤（1）得到的胶体，搅拌30min-50min；

（5）向步骤（4）制得的混合液中加入步骤（2）配制的表面活性剂，继续搅拌2h-3h，配制成浆料待用；

（6）涂覆堇青石蜂窝载体，用步骤（5）中配制的浆料自上而下真空抽取涂覆，浆料每次的涂覆上载量为160g/L-200g/L，共涂覆两次，第一次涂覆完成后在500℃-550℃焙烧2h-3h；第二次涂覆完成后在550℃焙烧2h。

优选的，所述的步骤（2）中的粘度控制在50Pa·s。

优选的，所述的步骤（3）中称取的二氧化钛为纳米锐钛型二氧化钛。

优选的，所述的步骤（6）中堇青石蜂窝载体的目数为200目-300目。

优选的，所述的步骤（6）中浆料每次的涂覆上载量为180g/L。

本发明与现有技术相比，通过调整各种活性组分的配比，并加入硝酸铈作为活性组分的催化剂，在堇青石蜂窝载体上进行二次涂覆，使该催化剂在250℃-550℃范围内仍然具有较高的催化活性，而且催化剂的脱硝率高于95%，完全可以达到国家排放标准。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种蜂窝式SCR催化剂的制备方法，具体步骤为：

（1）将20%拟薄水铝石、79%阴离子水和1%硝酸，搅拌混合成胶体待用；

（2）配制1.5%表面活性剂，加入适量氨水调节活性剂的粘稠度，将粘度调整至45Pa·s,待用；

（3）分别称取5.5%钨酸铵，0.3%草酸钒,0.8%硝酸铈，24%硝酸铁, 5.5%铈锆固溶体，54.3%二氧化钛，5.5%步骤（1）得到的胶体；

（4）称取步骤（3）中所有原料重量两倍的阴离子水，依次加入步骤（3）中称取的钨酸铵、草酸钒、硝酸铈、硝酸铁、铈锆固溶体、二氧化钛和步骤（1）得到的胶体，搅拌30min；

（5）向步骤（4）制得的混合液中加入步骤（2）配制的表面活性剂，继续搅拌2h，配制成浆料待用；

（6）涂覆堇青石蜂窝载体，用步骤（5）中配制的浆料自上而下真空抽取涂覆，浆料每次的涂覆上载量为160g/L，共涂覆两次，第一次涂覆完成后在500℃焙烧3h；第二次涂覆完成后在550℃焙烧2h。

实施例2