[发明专利]一种脱硝催化剂的制备方法

说明书

本发明属于环境催化技术领域，公开了一种改性的钒钛钢渣基脱硝催化剂的制备方法，是通过将钒钛钢渣与氢氧化钠溶液在超临界状态下反应得到改性钒钛钢渣，然后向钒钛钢渣中加入钨的前驱体、钒酸铵和铈盐进行活性组分的负载得到的。本发明所制得的催化剂以钒钛钢渣作为载体，其本身含有组分Fe₂O₃、FeO、MnO₂、Co₂O₃、ZrO₂等组分也可以参与NH₃‑SCR，其与负载的活性组分协同作用从而可强化催化剂的脱硝活性。本发明催化剂载体中含有的CaO、Fe₂O₃等组分可以与反应气氛中的SO₂相互作用从而提升催化剂的抗硫性能。

技术领域

本发明属于环境催化技术领域，具体涉及一种钒钛钢渣基脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

我国煤资源非常丰富，能源结构以煤为主，燃煤电厂等固定源是煤消耗的主要源头。在煤的燃烧过程中会产生大量氮氧化物和硫化物等污染物，其中硫化物的治理在我国已经取得了较好的成效，如何严格控制和治理固定源尾气中NO_x污染已经成为当前研究的热点。

在烟气脱硝技术中，以NH₃为还原剂的选择性催化还原NO_x(NH₃ - SCR)技术由于其具有较高的脱硝效率，N₂选择性及良好的经济型，目前已成为世界上应用最多、最为成熟有效的脱硝技术。NH₃ -SCR技术的核心是催化剂，目前我国研发的SCR催化剂主要是以锐钛型TiO₂或分子筛为载体的催化剂，但是其生产成本较高且在一些关键环节存在技术壁垒进而抑制了其获得广泛应用。因此，寻求廉价SCR催化剂的制备方法，对于推动固定源烟气脱硝具有重要的现实意义和经济价值。

申请号为201310282608.3的发明专利公开了一种基于钢渣的SCR脱硝催化剂及其制备方法，其以固体冶金钢渣为原料，经酸洗干燥后制成表面积为4.8174~54.6885m²/g，平均孔径为64~110nm的SCR脱硝催化剂。该催化剂没有添加活性组分、制备工艺简单，但是其反应温度窗口较窄150~250^oC，脱硝效率仅为78~84%，并且抗水耐硫性能没有体现，总之其整体的催化效果有待进一步改进。

钒钛钢渣作为固体废弃物，其含有的Fe、V、Ti等氧化物可以作为NH₃-SCR反应的有效活性组分参与反应，从而可以大大降低催化剂的生产和运行费用，具有实际的应用价值。但是钒钛钢渣本身存在比表面积小，脱硝的有效活性组分存在缺失及比例不协调等缺陷，单独使用时脱硝活性低，因此需要对其进行综合改性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明公开一种改性的钒钛钢渣基脱硝催化剂及其制备方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种改性的钒钛钢渣基脱硝催化剂的制备方法，是通过如下步骤实现的：

（1）钒钛钢渣改性：将钒钛钢渣破碎后筛分出80~100目的钒钛钢渣溶于质量浓度为15wt%~25wt%的氢氧化钠溶液中，在300r/min的搅拌条件下处理10min，随后将其转移至超临界反应釜中，并将其置于加热炉中在超临界条件下处理10min~20min，得到产物A，将产物A降压和降温后进行洗涤直至滤液的pH值为7~8，并将产物A置于105~120℃的条件下干燥处理12~15h；其中超临界的条件为反应压力为21Mpa~35Mpa，反应温度为380℃~420℃，得到改性钒钛钢渣；