[发明专利]一种预应力SCR脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种SCR脱硝催化剂及其制备方法，其中，预应力SCR脱硝催化剂，包括：SCR催化剂单体以及表面强化层材料，表面强化层材料负载在SCR催化剂单体表面；表面强化层材料的结构式为AB_2‑xC_xO₄，x为0.5～1.6；其中，A、B、C为互不相同的金属组分。本申请的预应力SCR脱硝催化剂在SCR催化剂单体形成表面强化层材料，大幅提高SCR脱硝催化剂的耐磨性能和弯曲强度，比现有SCR催化剂单体的磨损失重率降低16.7～25.0％；催化剂寿命提高15～25％；催化剂活性提高5.3～10％。

技术领域

本发明涉及大气污染物减排技术领域，尤其涉及一种SCR脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

目前，SCR脱硝催化剂产品的应用环境多是含有高含量粉尘、微量重金属、SO₂等复杂工业烟气，当烟气通过催化剂的气流通道时，在高空速的条件下会引起催化剂磨损，催化剂一经磨损则不可逆转，催化剂磨损是降低SCR催化剂脱硝效率和寿命的重要因素。

为降低SCR催化剂的磨损，现有技术常采用具有硬化组分的盐溶液对催化剂端头进行硬化处理；或将耐磨原料，如SiC加入到催化剂基体中。但第一种方法因硬化组分负载量较少且部分硬化液没有活性导致磨损率高、磨损寿命短和脱硝效率减小，而且仅仅端面的硬化还不能完全解决催化剂磨损的问题；第二种方法在使用过程中催化剂普通组分与耐磨组分因相变产生的体积变化不同会局部产生应力集中从而导致催化剂的碎裂。

因此，如何增强SCR催化剂，提高SCR催化剂成品率，减缓SCR催化剂磨损问题，是亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种预应力SCR脱硝催化剂及其制备方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种预应力SCR脱硝催化剂，包括：SCR催化剂单体以及表面强化层材料，表面强化层材料负载在SCR催化剂单体表面；表面强化层材料的结构式为AB_2-xC_xO₄，x为0.5～1.6；其中，A、B、C为互不相同的金属组分。

可选择地，A和B选自Mn、Co、Cu、Fe、Mo、Ni和Ba中任意不同的两种；

C选自Cu、Ce、La、Ga、Sn和Lu中任意一种；

且A、B、C为互不相同的金属组分。

可选择地，表面强化层材料由第一供体、第二供体和第三供体反应得到；

第一供体为含A的可溶性盐；

第二供体为含B的可溶性盐；

第三供体为含C的可溶性盐。

可选择地，表面强化层材料由第一供体、第二供体和第三供体反应得到；

第一供体为含A的可溶性盐；第二供体为含B的可溶性盐；第三供体为含C的可溶性盐；

第一供体选自硝酸锰、硝酸钴、硝酸铜、硝酸铁、柠檬酸铁、正钼酸铵、仲钼酸铵、硝酸镍、醋酸镍、硝酸钡中的一种或多种；

第二供体选自硝酸锰、硝酸钴、醋酸铜、硝酸铜、硝酸铁、柠檬酸铁、正钼酸铵、仲钼酸铵、硝酸镍、醋酸镍、硝酸钡中的一种或多种；

第三供体选自醋酸铜、硝酸铜、硝酸铈、醋酸铈、硝酸镧、乙酸镧、醋酸镓、乙酸锡、硝酸镥中的一种或多种。

可选择地，以质量分数计，金属组分A的含量为SCR催化剂单体的0.5～3wt％；金属组分B的含量为SCR催化剂单体的0.5～3wt％；金属组分C的含量为SCR催化剂单体的2～5wt％。

可选择地，表面强化层材料的厚度h为：