[发明专利]一种低温型V‑W‑TiO2基选择性还原催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及柴油车尾气净化的技术领域，特别是涉及一种低温型V-W-TiO₂基选择性还原催化剂的制备方法。

背景技术

伴随着社会的不断进步，经济和技术持续发展的步伐，我国的机动车行业在近年来也得以不断的发展和壮大，其机动车的生产量、销售量和保有量都持续快速的增长，柴油机与汽油机相比具有动力性强、燃油经济性好、热效率高等显著优势，其分布市场已经从交通领域扩展到其他行业，而且所占比重越来越大。然而柴油机比例的大幅增加也给环境带来了许多负面的影响，对大气环境造成了严重的污染问题。NOx和PM是柴油机的主要排放污染物，其中NOx是大气的主要污染物之一，也是形成光化学烟雾的主要物质；而PM颗粒物，特别是细颗粒物如PM2.5，已经成为近些年关注的热点，它是造成各城市雾霾天气的罪魁祸首。近年来，解决柴油车尾气中氮氧化合物产生的污染问题已受到各方面的高度重视，尾气催化净化方法作为减少排气污染的一种有效手段已经得到了广泛的应用。针对中国国情及油品状况，钒基NH ₃-SCR催化剂已经得到了最为广泛的应用。但目前市面上满足国四以上排放标准的钒基SCR催化剂存在低温活性不理想的缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种低温型V-W-TiO₂基选择性还原催化剂(SCR)的制备方法，以克服现有技术中催化剂低温活性较差的缺点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低温型V-W-TiO₂基选择性还原催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据TiO₂等体积浸渍所需的溶液重量计算，称取偏钨酸铵、硝酸铈和醋酸锆加入到去离子水中，完全溶解后形成偏钨酸铵溶液和铈锆水溶液；

2)根据W-TiO₂等体积浸渍所需的溶液重量计算，称取偏钒酸铵加入到去离子水中，加热溶解后加入98％质量分数的草酸粉末，搅拌反应一段时间后形成偏钒酸铵溶液；

3)在捏合机中，将上述步骤1)中制备的偏钨酸铵水溶液缓慢加入TiO₂中捏合均匀；

4)将上述步骤1)中制备的铈锆水溶液缓慢加入步骤(3)浸渍后的TiO₂中，捏合均匀；

5)将上述步骤4)得到的湿粉料干燥、粉碎和焙烧得到Ce-Zr-W-TiO₂粉；

6)在捏合机中，将上述步骤2)中制备的偏钒酸铵溶液缓慢加入上述Ce-Zr-W-TiO₂粉粉中捏合均匀；

7)将上述步骤6)中得到的湿粉料干燥、粉碎和焙烧得到V-Ce-Zr-W-TiO₂粉；

8)称取上述V-Ce-Zr-W-TiO₂粉、硅溶胶和去离子水混合，球磨得到涂层浆料；

9)将蜂窝陶瓷浸渍到步骤8)中制备的涂层浆料中，取出后吹尽孔道中剩余浆料，重复浸渍和干燥，最后焙烧即得整体式选择性还原(SCR)催化剂。

其中，步骤1)中所述的偏钨酸铵以WO₃重量计算，加入量为钛白粉重量的8-12％；硝酸铈以CeO₂重量计算，加入量为钛白粉重量的1-3％，醋酸锆以ZrO₂重量计算,CeO₂与ZrO₂摩尔比为1:3-1:6。

步骤2)中所述的偏钒酸铵以V₂O₅重量计算，加入量为钛白粉重量的3％，偏钒酸铵与草酸的重量比为1:1.5-2.0。

步骤3)中所述的捏合时间为60-75min。

步骤4)中所述的捏合时间为60-75min。

步骤5)中所述的干燥温度为70-100℃，干燥时间为20-24h；焙烧温度为500-550℃，焙烧时间为2-3h。

步骤6)中所述的捏合时间为60-75min。

步骤7)中所述的干燥温度为70-100℃，干燥时间为20-24h；焙烧温度为500-550℃，焙烧时间为2-3h。

步骤8)中所述的硅溶胶以SiO₂计算，加入量为V-W-TiO₂粉重量的8-12％，球磨时间为2-4h。