[发明专利]CuVZrLa/ZSM‑5脱硫脱硝催化剂及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及烟气净化领域，具体涉及一种CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂及其制备方法。

【背景技术】

化石燃料燃烧所释放出来的烟气中主要的污染物为SO₂和NO_x，对大气造成严重的污染。随着我国国民经济的快速发展，SO₂和NO_x的排放量不断增加，环境问题已成为影响我国国民经济可持续发展的关键问题。因此，SO₂和NO_x的有效净化已被广泛关注。

国内外现有烟气净化技术中除尘、脱硫、脱硝往往是在多个独立系统中分别完成，不但占地面积大，而且投资、操作费用高，并且随着烟气脱硫的普及，大气中氮氧化物危害所占的比例将越来越大。因此，同时脱硫脱硝技术日益受到各国的重视。

相关技术中，脱硫脱硝催化剂能同时实现脱除SO₂和NO_x，具有较好的应用前景。然而，目前脱硫脱硝催化剂的脱硫脱硝效果不佳，至今也未能实现大规模的工业化应用。

因此，开发一种新的脱硫脱硝催化剂解决上述技术问题具有重要意义。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种脱硫脱硝效率高的CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂及其制备方法。

本发明的技术方案是：

一种CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂，包括活性成分、助催化剂和载体，以质量百分比计，所述载体为占总重量80-85％的ZSM-5；所述活性成分包括占总重量8-15％的CuO和占总重量2-6％的V₂O₅；所述助催化剂包括占总重量0.5-1％的Zr和占总重量0.5-1％的La。

优选的，所述CuO、Zr和La分别由对应的硝酸盐分解产生。

优选的，所述助催化剂中的Zr由NH₄VO₃分解产生。

优选的，所述CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂的反应温度为350℃。

本发明还提供一种CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂的制备方法。所述CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将所述ZSM-5载体于500-600℃条件下焙烧3-6小时后冷却备用；

步骤S2：按所述活性成分、助催化剂的量计算并称取对应的前置原料，将前置原料在去离子水中溶解，再加入步骤S1处理得到的ZSM-5载体进行混合；

步骤S3：将步骤S2的混合物进行真空旋蒸至水分蒸干，得到催化剂的前驱体；

步骤S4：将步骤S3得到的前驱体置于干燥箱中并在100-120℃条件下恒温干燥，且干燥过程中，以N₂作为保护气体，使所述干燥箱内处于无氧状态；

步骤S5：将步骤S4得到的产品置于马弗炉中，在580-650℃条件下焙烧，得到所述CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂。

优选的，还包括步骤S6：以20-30MPa的压力进行压片，然后筛分备用。

优选的，所述步骤S5还包括始终通入N₂作为保护气体，使马弗炉内始终处于无氧状态，待马弗炉冷却至常温后停止通入N₂。

优选的，所述步骤S2中，去离子水与ZSM-5载体的重量比为40：1-20：1。

优选的，所述步骤S2还包括将混合物在60-80℃的恒温水浴中进行搅拌。

与相关技术相比，本发明提供的CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂，具有如下有益效果：

本发明提供的CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂，脱硫脱硝效果好。将其应用于烟气净化工艺中，催化剂反应温度为350℃时，SO₂的脱除率为大于90％，NO_x的脱除效率大于95％。

【具体实施方式】

下面将通过具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例一

一种CuVZrLa/ZSM-5脱硫脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将83.8gZSM-5载体于550℃条件下焙烧4小时后冷却备用；

步骤S2：按活性成分、助催化剂的量计算并称取其前置原料，将前置原料在去离子水中溶解，再加入步骤S1处理得到的ZSM-5载体进行混合；