[发明专利]一种宽温无钒脱硝催化剂、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种宽温无钒脱硝催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤1、将含铬前驱体、含铁前驱体及含铜前驱体溶解在去离子水中，在20～30℃的水浴中搅拌30～60min得到混合溶液；步骤2、向步骤1得到的混合溶液中加入经预处理得到的HY分子筛，在搅拌条件下水浴加热至70～80℃得到粘稠混合物；步骤3、对得到的粘稠混合物依次进行超声波震荡、室温陈化、干燥、焙烧、冷却处理后即得；所述HY分子筛与Fe前驱体的质量比为(1.33～2.67):1。本发明制得的宽温无钒脱硝催化剂活性温度范围宽、起活温度低、脱硝效率高，可复合脱硫催化剂设置在除尘器和脱硫塔之后的设备中，延长催化剂使用机械寿命，在不含硫的工况中，在200‑360℃范围内脱硝效可达95％以上。

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种宽温无钒脱硝催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

以煤炭为主要燃料的工矿企业是NO_X等大气污染物的最主要来源。NOx会产生酸雨或光化学烟雾，其二次污染会加剧雾霾天气，不仅会在经济上造成重大损失，更能严重影响居民的生活与健康，进一步影响到我国经济与生态环境的可持续发展。当前，控制污染物排放、保护环境与发展经济对于我国来说都至关重要，且刻不容缓。

SCR脱硝技术的核心是制备高活性的催化剂，目前主流的催化剂主要为V-Mo-TiO₂催化剂，该类催化剂的缺点主要是：脱硝窗口温度较高，脱硝窗口温度范围窄、SO₂向SO₃转化、V元素有毒。为解决上述问题，研究并制备具有宽温度区间的环境友好型无钒催化剂具有重要的理论及实践价值。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种宽温无钒脱硝催化剂、制备方法及其应用，以解决现有技术中脱硝催化剂活性温度范围窄、脱硝效率不稳定、会生成有害产物的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种宽温无钒脱硝催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将含铬前驱体、含铁前驱体及含铜前驱体溶解在去离子水中，在20～30℃的水浴中搅拌30～60min得到混合溶液；

步骤2、向步骤1得到的混合溶液中加入经预处理得到的HY分子筛，在搅拌条件下水浴加热至70～80℃得到粘稠混合物，然后进行超声震荡处理；

步骤3、对得到的粘稠混合物依次进行室温陈化、干燥、焙烧、泠却处理后即得；

所述HY分子筛与Fe前驱体的质量比为(1.33～2.67):1。

本发明还具有以下技术特征：

具体的，所述含铬前驱体、含铁前驱体及含铜前驱体中Cr²⁺、Cu²⁺和Fe²⁺的摩尔比为(0.09～0.23)：(0.48～1.43):(0.08～0.16)。

更进一步的，步骤1中所述的含铬前驱体包括硝酸铬、乙酸铬、硫酸铬、磷酸铬中的一种或几种；所述含铁前驱体包括硫酸亚铁、硝酸铁、磷酸铁、草酸铁、焦磷酸铁、柠檬酸铁铵中的一种或几种；所述含铜前驱体包括硝酸铜、硫酸铜、磷酸铜、碳酸铜中的一种或几种。

更进一步的，步骤2所述的经预处理得到的HY分子筛通过将HY分子筛前驱体在450～600℃的温度条件下煅烧1～3h制得。

更进一步的，步骤2所述的超声波震荡处理的频率为40KHz，超声震荡的时间为30～60min。

更进一步的，步骤3所述焙烧处理的参数包括：升温速率为5～8℃/h，焙烧温度为400～550℃，焙烧时间为1～3h。

更进一步的，具体包括以下步骤：