[发明专利]一种高温型SCR催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种高温型SCR催化剂及其制备方法和用途。本发明的高温型SCR催化剂以钛氧化物复合物为催化剂载体，活性组分为钒氧化物，助催化剂为铈系助催化剂和磷系助催化剂的混合物，所述铈系助催化剂与所述磷系助催化剂的摩尔比为(1:1)～(7:1)。本发明的制备方法简单，制得的高温型SCR催化剂，用于NO_x催化净化时，在400～550℃，尤其是500～550℃的高温下具有优异的高温催化活性、高温稳定性，可广泛用于柴油机尾气的催化净化。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种SCR催化剂及其制备方法和用途，尤其设计一种高温型SCR催化剂及其制备方法和用途。

背景技术

氮氧化物(NO_x，主要指NO和NO₂)是一种重要的大气污染物，可以引发酸雨和光化学烟雾等环境问题，还对人体呼吸系统产生直接危害，而且对我国日益严重的灰霾污染也有重要贡献。

NO_x排放主要来源于固定源烟气排放和移动源NO_x排放。近年来，我国机动车产业迅猛发展，汽车保有量持续增加，但也带来了日益突出的机动车尾气污染问题，移动源的NO_x排放分担率不断增加。柴油车因具有良好燃油经济性、动力性等优点，逐渐受到青睐，但也带来了严重的NO_x和PM的污染问题。因此，柴油车NO_x排放控制将是我国未来NO_x排放控制的重点之一。

NH₃-SCR，作为目前应用最广泛的NO_x控制技术，已被成功应用于柴油车尾气等移动源NO_x催化净化。该技术的关键核心是催化剂，目前常见的商用 NH₃-SCR催化剂为钒基催化剂。但采用传统浸渍法制备的钒基NH₃-SCR催化剂，多以TiO₂为载体，再负载一定量的V₂O₅、WO₃等组分，而由于TiO₂在 550～600℃时会发生晶型转变，导致催化剂的比表面积大幅度下降，造成催化剂在400～550℃的高温条件下的NO_x转化率非常低。特别对于非道路移动源柴油车而言，NH₃-SCR催化剂在高温条件下的NO_x转化率至关重要。

CN104162421A公开了一种耐高温钒钨钛氧化物催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)配制钨源和钛源的混合溶液，在常温条件下均匀搅拌；2)向溶液中加入缓释沉淀剂；3)将溶液温度升高至70～95℃，并保持继续搅拌沉淀3～ 24h；4)对溶液中的沉淀物进行分离和洗涤；5)将所得固形物进行烘干和焙烧，得到所述钨钛复合氧化物；6)将步骤5)中所得氧化物加入钒源溶液，在常温条件下均匀搅拌；7)将所得混合物通过旋转蒸发或直接加热蒸发，直至水分充分挥发；8)将所得固形物进行烘干和焙烧，得到所述钒钨钛氧化物催化剂；该发明制得的耐高温钒钨钛氧化物催化剂在300～450℃的高温条件下的NO_x转化率达90％以上。

CN106179323A公开了一种钒钨钛氧化物催化剂及其制备方法和用途，所述钒钨钛氧化物催化剂按质量百分含量包括如下组分：五氧化二钒5％-25％，三氧化钨5％-30％和二氧化钛50％-85％；所述五氧化二钒、三氧化钨和二氧化钛均匀混合，并且所述五氧化二钒、三氧化钨和二氧化钛的晶体粒径独立地为 1-30nm；所述制备方法包括如下步骤：1)将钒源、钨源、钛源、可选地助溶剂和溶剂混合形成混合溶液；2)向混合溶液中加入缓释沉淀剂，得到反应溶液； 3)升高反应溶液的温度，反应溶液进行反应，得到含有沉淀物的溶液；4)将含有沉淀物的溶液进行后处理，得到所述钒钨钛氧化物催化剂；该发明制得的耐高温钒钨钛氧化物催化剂在300～350℃的高温条件下的NO_x转化率达90％以上。