[发明专利]一种室温制备钒基SCR催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种室温制备钒基SCR催化剂的方法。所述制备方法在室温下，采用有机碱作为溶剂，进行钒源的溶解，搅拌均匀后加入钛白粉，经研磨及添加助剂后制得催化剂浆料，经一次涂覆后，烘干、煅烧即可得钒基SCR催化剂。本发明所述制备方法采用新的有机碱体系，实现了室温下钒基SCR催化剂的制备。该方法制备的钒基SCR催化剂具有低温活性好、温度窗口宽、抗老化性好的特点(耐久温度可达650℃)，同时可有效降低SCR的加工成本。

技术领域

本发明涉及一种室温制备钒基SCR催化剂的方法，属于催化技术领域。

背景技术

氮氧化物(NOx)是柴油车尾气中最主要的污染物之一。目前在各种NOx脱硝技术中，尿素-SCR技术是最有效NOx脱硝技术。现有的NH3-SCR催化剂以钒-钨钛体系为主。在传统的钒钨钛制备过程中，往往采用草酸溶解偏钒酸铵或直接采用草酸氧钒来制备钒的前驱体溶液。在该方法中，需将溶液加热到一定的温度(如50℃)来溶解偏钒酸铵。在该条件下进行放大生产时，草酸与偏钒酸铵会发生剧烈反应，发生爆沸、飞溅现象，同时生产能耗较高。

发明专利CN 103977790 B公开了一种柴油车尾气净化钒基SCR催化剂的制备方法，但是在该方法中，钒基催化剂的制备不能在室温下进行，需要50-90℃的陈化温度，同时需要在催化剂浆料中加入粘结剂以保证催化剂的牢固性。

发明专利CN102698736A公开了一种使用钛钨粉为载体通过调浆制得浆料的技术，该方法中钒钨钛合成为酸性体系，采用草酸对偏钒酸铵进行溶解，形成草酸氧钒化合物。

此外，传统的钒-SCR催化剂的耐老化温度为550℃，当老化温度超过550℃后，钒-SCR催化剂中的钨钛将发生相变，催化剂热稳定性变差，造成钒的团聚及挥发，最终导致钒基-SCR催化剂高温失活，同时挥发的钒会造成二次污染。

发明内容

本发明目的在于提供一种室温制备钒基SCR催化剂的方法。所述制备方法在室温下，采用有机碱作为溶剂，进行钒源的溶解，搅拌均匀后加入钛白粉，经研磨及添加助剂后制得催化剂浆料，涂覆、烘干、煅烧后即可得钒基SCR催化剂。该方法制备的钒基SCR催化剂具有低温活性好、温度窗口宽、抗老化性好的特点(耐久温度可达650℃)，同时可有效降低SCR的加工成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种室温制备钒基SCR催化剂的方法，包括如下步骤：

1)室温下，将有机碱、钒源依次加入去离子水中，搅拌后得到溶液；

2)在步骤1)得到的溶液中加入钛白粉，搅拌；

3)对步骤2)搅拌后的溶液进行研磨，加入助剂，得催化剂浆料；

4)在步骤3)所得催化剂浆料涂覆于载体上，干燥、焙烧，即得钒基SCR催化剂。

本发明中，步骤1)中所述的室温一般是指温度为20-30℃，此时溶液的温度与室温相同。

其中，步骤1)中有机碱选自叔丁基钾、四乙基氢氧化铵、二甲胺、二丙胺、二甲基甲酰胺、聚丙烯酰胺、乙酰胺中的任意一种或几种。

步骤1)中，所述的钒源选自五氧化二钒或偏钒酸铵。

步骤1)中，所述的有机碱与钒源按重量比为0.1∶1-2∶1。

其中，钒源(以氧化物计)占钒基SCR催化剂产品中活性金属氧化物重量的1％-4％。

步骤1)中，加入的去离子水用量与钛白粉重量比为0.5:1-2.5:1。

步骤1)中，搅拌时间为10-90min。