[发明专利]TiFeAl金属间多孔材料为载体的SCR催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种TiFeAl金属间多孔材料为载体的SCR催化剂的制备方法。包括如下步骤：取Ti粉、Fe粉、Al粉，并按质量百分比为(60‑80)：(5‑20)：(5‑20)混合；加入占总重量5‑20％的中温造孔剂和占总重量5‑10％的高温造孔剂；将混合物制成蜂窝状的载体坯料；将载体坯料进行阶段焙烧保温工艺；待温度降低至450‑500℃时，向炉内通入空气，使载体坯料的表面生成氧化膜，得到催化剂载体；将催化剂载体浸渍于含活性成分的浸渍液中，并进行烧结得到催化剂。本发明提供的TiFeAl金属间多孔材料为载体的SCR催化剂的制备方法，制备得到的催化剂具有抗压强度高、孔隙率大、可再生的优点。本发明还提供一种通过该制备方法制备得到的TiFeAl金属间多孔材料为载体的SCR催化剂。

【技术领域】

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种TiFeAl金属间多孔材料为载体的SCR催化剂及其制备方法。

【背景技术】

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)的原理是在催化剂作用下，还原剂NH₃在290-400℃下有选择的将NO和NO₂还原成N₂，而几乎不发生NH₃与O₂的氧化反应，从而提高了N₂的选择性，减少了NH₃的消耗。

催化剂是整个SCR系统的关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NO_x脱除率、NH₃的逃逸率和催化剂体积。

相关技术中，SCR催化剂的活性成分为V₂O₅，载体为锐钛矿型的TiO₂，WO₃或MoO₃作助催剂。SCR催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。其中，催化剂载体主要起到支撑、分散、稳定活性成分的作用，其结构主要为蜂窝状结构，具有比表面积大、活性高、载体本身即为催化剂的特性，具有较好的应用前景。

然而，相关技术中的蜂窝状催化剂，主要活性成分V₂O₅、WO₃或MoO₃都是通过物理或化学吸附在催化剂载体表面，经过长时间的催化反应、烟气冲刷后，催化剂活性成分比例会越来越低，所以催化剂一般1到2年后需催化剂元件吊出重新进行再生，在催化剂本身磨损及拆装过程中，元器件机械强度低导致的损坏增加了催化剂的再生成本。

因此，有必要提供一种新的工艺解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种TiFeAl金属间多孔材料为载体的SCR催化剂的制备方法，制备得到的催化剂具有抗压强度高、孔隙率大等优点。

本发明的技术方案是：

一种TiFeAl金属间多孔材料为载体的SCR催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：取粒径为10-50μm的Ti粉、粒径为10-50μm的Fe粉，粒径为10-50μm的Al粉，并按质量百分比Ti粉：Fe粉：Al粉＝(60-80)：(5-20)：(5-20)混合，其中所述Fe粉、Al粉的质量和不小于Ti粉、Fe粉、Al粉的质量和的20％；

步骤S2：加入占总重量5-20％的中温造孔剂和占总重量5-10％的高温造孔剂，并混合均匀；其中总重量为Ti粉、Fe粉、Al粉、中温造孔剂和高温造孔剂的质量和；

步骤S3：将混合物制成蜂窝状的载体坯料；