[发明专利]以钙钛矿型复合氧化物为载体的超低钒负载量SCR脱硝催化剂的制备方法、制得的催化剂

说明书

本发明公开一种以钙钛矿型复合氧化物为载体的超低钒负载量SCR脱硝催化剂的制备方法，涉及脱硝催化剂技术领域，本发明包括以下步骤：(1)将偏钒酸铵溶于草酸溶液，充分搅拌，使偏钒酸铵完全溶解，得到偏钒酸铵溶液；所述偏钒酸铵溶液中偏钒酸铵浓度为2～6g/L；(2)将钙钛矿型复合氧化物使用玛瑙研钵研细后过筛；(3)将偏钒酸铵溶液与钙钛矿型复合氧化物混合，在水浴加热条件下搅拌至粘稠状，所述偏钒酸铵溶液与钙钛矿型氧化物的混合比例为100mL:100g；(4)将粘稠状产物进行干燥处理，然后在550～650℃下焙烧2～5h。本发明的有益效果在于：既保证了催化剂的脱硝活性和稳定性，又降低了钒的使用量。

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂技术领域，具体涉及一种以钙钛矿型复合氧化物为载体的超低钒负载量SCR脱硝催化剂的制备方法、制得的催化剂。

背景技术

工业窑炉烟气中产生的氮氧化物(NO_x)的类型有三种：热力型、快速型和燃料型。为降低烟气中的NO_x浓度，一般会在窑炉内部喷射氨水使NO_x在高温的作用下和NH₃反应转化为N₂，即选择非催化还原技术(SNCR)。但是该技术仅能减少烟气中50～70％左右的NO_x，这对于一般工业窑炉来说是无法达到排放要求的，因此会在治理后端使用选择催化还原技术(SCR)进一步降低烟气中NO_x的浓度。

SCR脱硝技术的核心是脱硝催化剂，现在商用的SCR脱硝催化剂主要为钒钨钛系催化剂，可满足高、中、低温不同温度区间的烟气脱硝要求。中低温脱硝对催化剂的活性要求较高，高温脱硝对催化剂的热稳定性较高。在高温下，钒钨钛系SCR脱硝催化剂会发生二氧化钛(TiO₂)载体的晶相转变和活性组分的团聚。

钙钛矿类氧化物(ABO₃)这一类物质对NO等有直接催化分解的作用，如公开号为CN106492791A的专利公开一种中低温脱硝催化剂及其制备方法，其以锶掺杂铈锰钙钛矿型复合氧化物与超细二氧化钛为载体，其制得的催化剂在低温下具有高活性，主要归因于锶掺杂铈锰钙钛矿型复合氧化物中的Mn(具备低温脱硝活性)。但是由于锐钛矿型TiO₂在610℃时开始向金红石型TiO₂转变(符春林，魏锡文.二氧化钛晶型转变研究.涂料工业，1999，2：28-30)，因此该专利的以锶掺杂铈锰钙钛矿型复合氧化物与超细二氧化钛为载体、五氧化二钒为主活性组分的催化剂仅适用于中低温脱硝，而无法在高温下(600～650℃)保持较高的热稳定性和脱硝活性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于缺少一种在高温下具有热稳定性和脱硝活性的SCR脱硝催化剂。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

一种以钙钛矿型复合氧化物为载体的超低钒负载量SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将偏钒酸铵溶于草酸溶液，充分搅拌，得到偏钒酸铵溶液；所述偏钒酸铵溶液中偏钒酸铵浓度为2～6g/L；

(2)将钙钛矿型复合氧化物(ABO₃)使用玛瑙研钵研细后过筛，制得催化剂载体；

(3)将步骤(1)得到的偏钒酸铵溶液与步骤(2)得到的催化剂载体混合，在水浴加热条件下搅拌至粘稠状，所述偏钒酸铵溶液与钙钛矿型氧化物的混合比例为100mL:100g；

(4)将步骤(3)得到的粘稠状产物进行干燥处理，然后在600～650℃下焙烧2～5h。