[发明专利]一种球磨法制备碳酸盐为前驱体的高温NH3

说明书

本发明公开了一种球磨法制备碳酸盐为前驱体的高温NH3‑SCR稀土催化剂的方法，包括以下步骤；步骤1：首先按Ce_xLa_yTi₁₀₀称量碳酸铈和碳酸镧并混合，置于尼龙球磨罐中；再添加柠檬酸和硅溶胶；再依次加入偏钨酸铵、氧化铜、十二烷基磺酸钠；最后再加入钛白粉和去离子水注入球磨罐中；步骤2：将步骤1得到的混合液体与氧化锆球通过筛子分离，得到所需的浆料；步骤3：将步骤2分离后的浆料在抽滤机上过滤，去离子水洗涤，然后在蒸发池中蒸发水分，直至浆料结块，表面开裂，得到干燥的结块浆料；步骤4：将步骤3结块浆料装入马弗炉内经过程序升温进行煅烧；再研磨制粉，最后烘干、碾碎，得到稀土碳酸盐为前驱体的高温稀土催化剂。本发明能够提高催化剂高温活性。

技术领域

本发明涉及环境保护和催化剂技术领域，具体涉及一种球磨法制备碳酸盐为前驱体的高温NH₃-SCR稀土催化剂的方法。

背景技术

当今社会，由于化石能源消耗而释放的有害气体对空气污染的加剧已然成为全球性问题。这些有害气体主要有NO_x、SO_x、CO。其中 NO_x主要来自固定源燃煤厂锅炉烟道气和移动源汽车排放的尾气，大量的NO_x排放导致了酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏和温室效应等环境问题。氨选择性催化还原(NH₃-SCR)技术是目前应用最广泛和最成熟烟气脱硝技术。此技术使用的商用催化剂应用最广泛的是V₂O₅- WO₃(MoO₃)/TiO₂等钒基催化剂，虽然钒基催化剂具有较高的NO转换率，但也具有很多缺点，如温度操作窗口窄、钒毒性大、高温活性差。为此，人们进行了非钒基催化剂的探索与研究。其中，Ce原子由于其核外电子的特殊排布使得铈氧化物具有优异的氧化性能以及储氧能力。同时由于铈氧化物无生物毒性，目前被认为是钒基催化剂的有力替代者。催化剂的催化活性和选择性除了受自身活性组分的影响外，制备方式、活性组分前驱物都影响催化剂脱硝效率。考虑到此前报道的浸渍法制备的CeO_x-La₂O₃/TiO₂催化剂虽然具有良好的高温催化性能，但是制备时用的原料是硝酸盐，煅烧时会产生大量的NO_x废气，而且传统催化剂合成工艺基本上使用浸渍法，合成过程也会产生大量废水废气。这些问题不仅困扰着工业催化前进的脚步，也不符合可持续发展理念，因此有必要为催化剂生产提供一条经济可行的方案。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种球磨法制备碳酸盐为前驱体的高温NH₃-SCR稀土催化剂的方法，使用碳酸盐前驱体代替硝酸盐同时，使用球磨法合成催化剂，在减少传统浸渍法废水废气排放的问题的同时，提高催化剂高温活性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种球磨法制备碳酸盐为前驱体的高温NH3-SCR稀土催化剂的方法，包括以下步骤；

步骤1：

首先按Ce_xLa_yTi₁₀₀(其中x、y分别为每100份锐钛矿TiO₂中 CeO₂和La₂O₃的质量比)称量8-10质量份碳酸铈和2-5质量份碳酸镧并混合，置于尼龙球磨罐中；

再添加1-5质量份柠檬酸和5-10质量份硅溶胶；再依次加入0.1- 3质量份偏钨酸铵、0.1-0.5质量份氧化铜、0.1-0.5质量份十二烷基磺酸钠；

最后再加入70-90质量份钛白粉和100质量份去离子水注入球磨罐中；按氧化锆球与物料的质量之比(球料比)确定氧化锆球数量，将球磨罐封盖固定；