[发明专利]一种SCR催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SCR催化剂及其制备方法，尤其是一种在200～500℃温度区间内催化反应高效、低温活性优异、高温活性的SCR催化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，能源消耗的持续增长，以化石燃料为主的能源消费方式，导致排放到大气中的氮氧化物（NO_X ）等危害不断加剧，为此有效控制NO_X 的排放是环境治理的重要组成部分。

目前选择性催化还原技术是国际上应用最为广泛的NO_X 脱除技术。根据还原剂的不同，可分为氨气选择性催化还原NO_X 和碳氢化合物选择性催化还原NO_X技术。其中，氨气选择性催化还原NO_X技术即SCR技术是NO_X脱除的主流技术，现已经在国外得到广泛的应用。SCR技术关键是开发高效稳定的催化剂，以适用于高硫、高湿为主要特征的应用环境。因此，宽阔的反应窗口和优良的抗水抗硫性能成为决定催化剂能否工程实用化的主要因素。目前，工业化应用的SCR催化剂，多以二氧化钛为载体，再负载上一定量的五氧化二钒、三氧化二钨（W₂O₃）等组分，该类催化剂在高效净化NO_X 的同时具备良好的抗水抗硫性能，在350～450℃温度区间内有良好的反应活性。

但是，传统的SCR催化剂在实际使用中仍然存在低温活性较差的问题，因此，针对机动车冷启动阶段的NO_X排放，迫切需要开发出低温活性优异并具有高温活性的催化剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种SCR催化剂及其制备方法，具有在200～500℃温度区间内催化反应高效、低温活性优异、高温活性的SCR催化剂。

    为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种SCR催化剂，其创新点在于包括：重量百分比30.30%的乙酸铜、重量百分比15.15%的硝酸铈、重量百分比18.9%的偏钨酸、重量百分比7.57%的偏钒酸、重量百分比18.9%的草酸和重量百分比9.18%的二氧化钛。

进一步的，所述SCR催化剂中添加有重量百分比3%～8%的铜。

进一步的，所述SCR催化剂中添加有重量百分比2%～5%的钒。

进一步的，所述SCR催化剂中添加有重量百分比4%～8%的钨。

进一步的，所述SCR催化剂中添加有重量百分比5%～8%的铈。

进一步的，所述SCR催化剂中添加有重量百分比15%～20%的钛。

一种SCR催化剂的制备方法，其创新点在于包括下述步骤：

a）按上述重量比例将乙酸铜和硝酸铈置于反应釜a中，混合均匀获得混合溶液a；

b）按上述重量比例将偏钨酸、偏钒酸和草酸置于反应釜b中，混合均匀获得混合溶液b；

c)将步骤a获得的混合溶液a置于反应釜b混合溶液b进行混合或将步骤b获得混合溶液b置于反应釜a中进行混合获得混合溶液c；

d）在上述步骤c的基础上，在混合溶液c中添加上述重量比例的二氧化钛获得水性浆料；

e）将步骤d所获得的水性浆料涂覆在堇青石蜂窝陶瓷载体上，并经过焙烧即获得SCR催化剂，其间焙烧温度控制在400～600℃，焙烧时间在2～8h。

本发明的优点在于： SCR催化剂中含有乙酸铜、硝酸铈、偏钨酸、偏钒酸、草酸和二氧化钛，从而具有低温活性优异、高温活性高的特点。通过添加铜、钒、钛、钨活性组分，铈为助剂，从而进一步提高SCR催化剂低温活性。SCR催化剂附着在堇青石蜂窝陶瓷载体上，对于SCR催化剂中组成成分提供了更大的尾气催化反应面积。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

图1是本发明一种SCR催化剂及其制备方法的制备工艺流程图。

图2是本发明一种SCR催化剂及其制备方法相较于传统SCR催化剂的活性对比实验数据对照图。

其中：图2中横坐标为反应温度，纵坐标为NO_X转化效率。

具体实施方式

    本发明的SCR催化剂主要包括：重量百分比30.30%的乙酸铜、重量百分比15.15%的硝酸铈、重量百分比18.9%的偏钨酸、重量百分比7.57%的偏钒酸、重量百分比18.9%的草酸和重量百分比9.18%的二氧化钛。