[发明专利]抗多重中毒的NH3

说明书

本发明公开了一种多重中毒的NH₃‑SCR催化剂及其制备方法，涉及一种聚合态可控且具有良好抗多重中毒性能的用于低温氨选择性催化还原氮氧化物的催化剂及其应用，属于烟气脱硝催化技术领域。该催化剂组成为xM/TiO₂，其中x为活性金属元素占该催化剂的质量百分数，M为活性组分，载体为锐钛矿相的二氧化钛。所述质量百分数x的取值范围为1‑20.0％，活性组分负载于二氧化钛载体上，作为活性位点。通过三乙胺调控活性组分的聚合状态以得到具有良好脱硝性能和抗多重中毒能力的NH₃‑SCR催化剂。本发明利用一种简单的制备方法，制备出聚合态可控、优异的低温活性、高的抗多重中毒性能的催化剂，可大范围应用于低温选择性催化还原氮氧化物领域。

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，主要应用于烟气中氮氧化物的治理及氨选择性催化还原技术领域，具体涉及一种新型调控催化剂聚合态用于抗多重中毒的NH₃-SCR催化剂的制备方法和应用。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是主要的大气污染物之一，会引起酸雨、光化学烟雾、低空臭氧、雾霾等影响生态环境和危害人体健康等环境问题。近年来，国家对燃煤电厂及移动源NO_x排放控制标准愈发严格，但我国NO_x排放量仍居高不下，其有效治理是打赢蓝天保卫战的重中之重。

在现有的氮氧化物排放控制技术中，氨选择性催化还原氮氧化物(NH₃-SCR)生成环境友好的氮气和水，是已取得明显效果的氮氧化物净化技术，并获得了广泛的应用，其中催化剂是该技术的核心。商业上广泛使用的负载型V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化剂在300-400℃具有近90％的氮氧化物转化效率，并具有一定的抗水、抗二氧化硫中毒的能力，但是在较高温度下其氮气选择性显著下降，且五氧化二钒具有较强的生物毒性。与此同时，非电行业如钢铁、水泥等排放的烟气成分十分复杂，含有碱金属、重金属等催化剂毒物，易导致催化剂中毒失活。因此，为了进一步实现非电行业的氮氧化物减排，迫切需要开发新型的抗多重中毒氮氧化物净化催化剂。

近年来，为得到具有优异抗中毒能力的NH₃-SCR催化剂，研究大多集中在对催化剂进行载体优化、元素掺杂、形貌调控等方面，从而增多表面酸性位点或提升其氧化还原能力。然而，这些方法虽然在一定程度上提升了活性物种的抗中毒能力，提高了NH₃-SCR性能，但是仍旧存在催化剂组分复杂、试剂浪费、成本高等问题，尤其是仅能对单一中毒组分起到抵抗作用。如中国专利申请CN103097006A公开一种Cu/丝光沸石催化剂，相比于商业V-W/Ti催化剂对碱中毒表现出高抗性；中国专利申请CN110548521A中也公开了一种用于低温NH₃-SCR的Fe-Mn/Ce_xAl_1-x催化剂，其具有优异的中低温活性、良好的抗水抗硫性能，但两者有关抗碱金属、重金属及二氧化硫等多重中毒因子的性能未知。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种抗多重中毒的NH₃-SCR催化剂及其制备方法，尤其是通过调控活性物种聚合状态使其具有良好氧化还原性能和酸性，从而具有优异低温活性和抗中毒能力。本发明利用一种简单的制备方法，制备出聚合态可控、高低温活性、优异的抗多重中毒性能催化剂，可大范围应用于低温选择性催化还原氮氧化物领域。本发明提出了一种新型的通过调控催化剂活性物种聚合态用于抗多重中毒NH₃-SCR催化剂的制备方法及其在脱硝领域的应用。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：