[发明专利]基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及脱硝催化剂领域，具体地涉及基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂及其制备方法。基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂由包括如下重量份的原料制备得到：二氧化钛30‑60份，二氧化锆10‑20份，氧化钨15‑30份，金属氧化物10‑40份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物3‑10份，短切玻璃纤维10‑15份，粘结剂0.5‑3份，脱模剂0.5‑2份，润滑剂0.5‑1份，造孔剂0.3‑0.8份。本发明还公开了基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂的制备方法，本发明制备的脱硝催化剂活性温度窗口较宽，抗压强度高、脱硝效果较佳。

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂领域，具体地涉及基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是主要的大气污染物之一，排放要求日益严格。在众多烟气脱硝技术中， 选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction，SCR)是仍然是国际主流的技术，其NO_x脱除 率可达到80％～90％。其中，脱硝催化剂是SCR技术的核心，发达国家在上世纪80年代就 开发出了针对煤质特点、锅炉类型等的一系列脱硝催化剂，我国许多科研单位与企业针对我 国燃煤锅炉和催化裂化烟气状况也进行了一系列的研究，并开发了一些脱硝催化剂。

传统的钒钛系脱硝催化剂，活性温度窗口较窄（320～400℃），运行过程中易受SO₂中毒，低温下活性较低，且易产生硫铵，堵塞催化剂孔及空预器及下游设备，造成系统压降较大，增加引风机的用电成本等不利因素，同时矾系催化剂本身对环境的污染也不可忽视。

因此开发一种无矾的宽带活性温度窗口的脱硝催化剂显得很有必要。

发明内容

为此，本发明一方面提供基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：

二氧化钛30-60份，二氧化锆10-20份，氧化钨15-30份，金属氧化物10-40份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物3-10份，短切玻璃纤维10-15份，粘结剂0.5-3份，脱模剂0.5-2份，润滑剂0.5-1份，造孔剂0.3-0.8份。

优选地所述的基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂由包括如下重量份的原料制备得到：

二氧化钛45-51份，二氧化锆15-17份，氧化钨18-22份，金属氧化物20-30份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物5-8份，短切玻璃纤维12-14份，粘结剂0.5-3份，脱模剂0.5-2份，润滑剂0.5-1份，造孔剂0.3-0.8份。

在一种技术方案中，所述金属氧化物为氧化镁、氧化锰和氧化铁中的一种或多种。

在一种技术方案中，所述碳酸镧铈和碳酸钆的重量比为4:(1-3)。

在一种技术方案中，所述短切玻璃纤维长度为10mm-30mm，直径为10-12μm。

在一种技术方案中，所述粘结剂为低熔点玻璃粉SHBF-160中的一种。

在一种技术方案中，所述脱模剂为单乙醇胺和甲基硅油的混合物。

在一种技术方案中，所述润滑剂为硬脂酸与硬脂酸镁的混合物。

在一种技术方案中，所述造孔剂为聚氨酯海绵。

本发明的另一方面是披露了基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）按重量比将碳酸镧铈和碳酸钆溶解于去离子水中，边搅拌边缓慢加入草酸，待pH到6后停止加草酸，继续搅拌30min，得到纳米稀土水溶胶；

（2）按重量配比将二氧化钛、二氧化锆、氧化钨、金属氧化物、造孔剂加入水中混合搅拌均匀，用氨水调节pH到9后，加入短切玻璃纤维继续搅拌；