[发明专利]一种钒基负载型脱硝催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于脱销催化剂技术领域，具体涉及以钛铝为复合载体的矾基负载型脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤炭的大量使用带来了SO₂、NOx的排放，其中我国已在2个控制区对SO₂的排放开展了全面的控制工作，截止到2007年底，烟气脱硫机组占燃煤机组的比例上升至40％以上，全国SO₂排放量在2006年达到历史新高后，开始逐年下降。但NOx排放总量的快速增长有可能抵消对SO₂的控制效果，使酸雨的恶化趋势得不到根本控制。据国家环保总局统计，2005年和2010年我国火电厂煤炭消耗量分别占全国总量的56％和64％，火电厂NOx产生量占全国总量的50％。按目前的增长速度，预计到2015-2020年，NOx的排放总量将会超过SO₂成为电力行业排放的第一大酸性污染气体。此外大气NO分子还易与碳氢化合物反应生成光化学烟雾，对人的呼吸系统产生刺激作用，同时危害植物的生长。随着我国最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施以及《京都议定书》的正式生效，国内对NOx的排放控制将日趋严格，2009年哥本哈根世界气候大会的召开更提醒我们减排的重要性，因此在火力发电厂中采用有效的NOx排放控制措施势在必行。

目前用于SCR脱硝反应催化剂种类有很多，V₂O₅/WO₃(MoO₃)/TiO₂(锐钛矿型)系列催化剂以其脱硝效率高、耐高温、活性高和抗中毒性能佳等优点，成为目前应用最广的SCR工业催化剂。然而，V₂O₅/TiO₂(锐钛矿)是一个相当不稳定的体系，TiO₂(锐钛矿)是钛氧化物中的一种亚稳态晶体，比表面积较小，受热时表面极易收缩，在一定温度及压力条件下易转化为热力学状态比较稳定的金红石，WO₃及MoO₃的加入有助于阻止锐钛矿形态的转换，但无法从根本上解决上述问题，那么如何解决这一问题就成为关键之所在。

近年来，许多研究将多种金属掺杂到TiO₂中形成复合氧化物载体，如TiO₂-Al₂O₃，TiO₂-SiO₂，TiO₂-SnO₂和TiO₂-ZrO₂等，以期提高TiO₂(锐钛矿)的机械强度、比表面积、热稳定性和反应活性。以二元氧化物为复合载体制备催化剂的主要目的即为集两者优点于一体，寻求相互作用后产生的新性能。氧化钛物种是一种重要的加氢脱硫及CO氢化助催化剂，其存在状态对活性组分的催化活性具有很大的影响。TiO₂基催化剂用于NO_X的脱除，具有良好的抗水性、抗痕量SO₂的性能及脱除NO_X过程中生成N₂选择性高等优点。因此，各种物理化学手段被用于表征负载型TiO₂的化学状态、分散行为以其与活性组分的相互作用。同时γ-Al₂O₃具有良好的织构及大的比表面积等特性，把TiO₂负载在γ-Al₂O₃载体上可以增加其分散，改进催化性能，产生独特的物理化学性能。研究表明，在TiO₂引入γ-Al₂O₃可明显提高TiO₂晶型的转变温度，提高TiO₂的热稳定性和反应活性。所得TiO₂/γ-Al₂O₃复合氧化物负载其他活性组分，可进一步调变催化剂的活性或选择性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钒基负载型脱硝催化剂的新的制备方法，通过该方法制备得到的脱硝催化剂具有比表面积较大、晶型稳定以及较好的表面特性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种钒基负载型脱硝催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：