[发明专利]一种混合稀土脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废气净化处理领域，特别涉及一种混合稀土脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

众所周知，稀土氧化物的顺磁性、晶格氧的可移动性、阳离子的可变价以及表面酸碱性与许多催化作用有本质的联系。因此，利用稀土元素特有性质改进催化剂的性能成为NH₃-SCR催化剂研究的热点。尤其是以立方萤石结构存在的CeO₂通过Ce⁴⁺/Ce³⁺之间的还原为SCR反应提供氧，其结构中氧空位的存在促进了氧的储存和移动，而且CeO₂的存在可以提高催化剂的热稳定性，改善催化剂的抗SO₂和H₂O中毒能力，从而可以进一步提高催化剂的活性。此外，中国的稀土资源丰富，利用其代替NH₃-SCR催化剂中某些稀少的元素，以过渡金属氧化物、稀土金属氧化物并结合其他材料进行NH₃-SCR催化剂的研究开发，使其能低成本地实现燃煤烟气的高效脱硝，是符合中国国情的催化剂制备技术路线。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种混合稀土脱硝催化剂及其制备方法。。

本发明提供一种混合稀土脱硝催化剂，所述脱硝催化剂活性组分由混合稀土氧化物，过渡金属氧化物和碱金属氧化物组成。

进一步地，所述混合稀土脱硝催化剂的载体为γ-A1₂O₃或者活性炭。

进一步地，所述脱硝催化剂按照重量百分比计包括：5％-15％的混合稀土氧化物，5％-10％的过渡金属氧化物，1％-5％的碱金属氧化物，其余为γ-A1₂O₃或者活性炭载体。

进一步地，所述混合稀土氧化物按照重量百分比计组成如下：CeO₂为50％-60％，La₂O₃为20％-30％，Pr₆O₁₁为2％-5％，Nd₂O₃为10％-15％。

进一步地，所述过渡金属氧化物按照重量百分比计组成如下：Fe₂O₃为(90-95)％，MnO₂为(5-10)％。

进一步地，所述碱金属氧化物按照重量百分比计组成如下：CaO为50％-60％，BaO为30％-40％。

进一步地，所述脱硝催化剂活性组分按照重量百分比计组成如下：CeO₂为54％，La₂O₃为25％，Pr₆O₁₁为5％，Nd₂O₃为16％。

本发明还提供一种上述任意一项所述的混合稀土脱硝催化剂，其包括如下步骤：将稀土矿溶于硝酸中制备催化剂前驱体，通过磁力搅拌使稀土矿充分溶解；将γ-A1₂O₃或者活性炭载体加入到过滤后的前驱体溶液中浸渍24h，然后将浸渍好的样品用纯净水冲洗到中性后放到干燥箱中于120-150℃干燥3-4h，干燥好的样品在惰性气氛在500-700℃焙烧3-4h，使得硝酸盐分解成为氧化物，形成混合稀土氧化物催化剂，得到最终催化剂产品。

本发明提供的混合稀土脱硝催化剂的活性组分由混合稀土氧化物，过渡金属氧化物和碱金属氧化物组成。由于混合稀土氧化物间及稀土氧化物与过渡金属氧化物间的协同作用，使得催化剂具有催化效率高，反应温度窗口宽等优点。制备工艺采用浸渍法制作，具有工艺简单，原料来源广泛，成本低等优点。综上所述，本发明提供的混合稀土脱硝催化剂具有催化效率较高、经济性好等优点，整个技术工艺简单，投资少，能耗低，催化效果好的优点。本发明提供的混合稀土氧化物催化剂主要应用于工业废气的净化方面，尤其是烟气脱硝方面。既可用于燃煤电厂的中低温烟气脱硝，也可以用于工业源的低温烟气脱硝领域。

具体实施方式

本发明公开了一种混合稀土脱硝催化剂及其制备方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。