[发明专利]一种脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及选择性催化还原脱硝催化剂领域，尤其涉及一种脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

SCR（选择性催化还原）烟气脱硫技术采用选择性催化还原烟气脱硫工艺，在特定催化条件下，吹入氨气使NO_x还原为氮气和水，实现NO_x的脱除。随着我国发电厂的“脱硝”运动，对脱硝剂的需求快速增长。我国的脱硝催化技术主要依靠进口，国内具备生产能力的脱硝催化生产厂家约7-8家。目前常用的催化剂有钒钛催化剂、金属氧化物催化剂、贵金属催化剂和沸石分子筛型催化剂。

研制具有自主知识产权的脱硝催化剂迫在眉睫。目前的SCR催化剂的失活主要有三方面：①烧结导致的催化剂活性的降低；②烟气中的砷、磷、钙、碱金属等逐渐聚积，会引起催化剂管道的堵塞；③烟气中的水蒸气凝结在催化剂表面，会加剧可溶性盐对催化剂的毒化，且水蒸气的汽化膨胀会破坏催化剂的结构；④使用寿命短，通长有效使用寿命为3~5年。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种脱硝催化剂及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种脱硝催化剂，包括载体和活性体，所述载体为TiO₂，所述活性体为V₂O₅、WO₃、BaNd₂Ti₄O₁₂和Na₂CeO₃，所述V₂O₅的含量为1-2.3wt%，所述WO₃的含量为9-12wt%，所述BaNd₂Ti₄O₁₂的含量为5-8wt%，所述Na₂CeO₃的含量为9-14wt%，其余为TiO₂。

优选地，所述TiO₂的平均粒径为200nm。

优选地，所述脱硝催化剂还包括1-2 wt%的偶联剂、2-4 wt%的增塑剂和1-3 wt%的短玻纤。

优选地，所述偶联剂为十二烷基三甲基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或十六酸甲酯，所述十二烷基三甲基硅烷的纯度为99%，所述甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的纯度为98%，所述十六酸甲酯的纯度为99%。

优选地，所述增塑剂为聚醚醚酮微粉或聚四氟乙烯乳液。

优选地，所述短玻纤为TiO₂短玻纤，所述短玻纤的直径均小于2.0um，纤维长度均小于300mm。

优选地，所述V₂O₅的含量为2wt%，所述WO₃的含量为10.1wt%，所述BaNd₂Ti₄O₁₂的含量为6.6wt%，所述Na₂CeO₃的含量为13.7wt%，其余为TiO₂。

一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：

S1：按化学计量比称取原料BaCO₃、Nd₂O₃、TiO₂、Na₂CO₃和CeO₂，通过高温烧结法分别制得BaNd₂Ti₄O₁₂和Na₂CeO₃ ；

S2：将V₂O₅、WO₃、BaNd₂Ti₄O₁₂和Na₂CeO₃在50-70℃进行水浴搅拌20-40min，加入偶联剂继续搅拌30-40min，加入短玻纤搅拌20-30min，烘干；

S3：将S2所得物与TiO₂混合，球磨4-6h，烘干；

S4：将S3所得物与增塑剂和助挤剂混合，用三维打印技术制得蜂窝状胚体，在400-500℃下烘焙10-16h。

优选地，所述S2中的搅拌速度为320-500r/min。

优选地，所述S3中的球磨的转速为300r/min。