[发明专利]一种氧化铈锆铁复合钛钒系宽温域脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于工业脱硝技术领域，具体涉及一种氧化铈锆铁复合钛钒系宽温域脱硝催化剂，所述脱硝催化剂包括铈、锆和铁的金属氧化物；本发明还涉及上述脱硝催化剂的制备方法，其步骤为：a)制备复合金属氧化物；b)制备支撑体材料；c)制备脱硝催化剂。与现有技术相比，本发明的脱硝催化剂不仅能保持在高温条件下的催化活性，且在低温区也表现出较强的催化活性；该脱硝催化剂制备工艺简单、原料易得、投入成本低，所得脱硝催化剂适用温度范围得到很大拓展，对使用温度要求更低，可以满足更多催化环境的需要。

技术领域

本发明属于工业脱硝技术领域，具体涉及一种氧化铈锆铁复合钛钒系宽温域脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，工业废气排放所带来的环境问题逐渐受到人们的重视，去除工业废气中的氮氧化物，就成了近年来的研究热点。其中，一氧化氮由于其难溶于水溶性试剂的特性，溶液吸收法一般不能将其去除，因此，对高效脱除一氧化氮的催化剂的研究越来越多。

目前市场上应用最广泛的脱硝催化剂为钛钒系催化剂，如V₂O₅-WO₃(MoO₃)-TiO₂。虽然这类催化剂的催化活性较高，但是由于其催化活性温度窗口较高，导致在低温催化脱硝领域中的应用受到了限制。因此，在维持钛钒系催化剂高温催化性能的基础上，探索出提高其低温催化性能的方法，是钛钒系催化剂领域的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用安全可靠、能保持高温催化脱硝活性且低温催化脱硝活性也高的氧化铈锆铁复合钛钒系宽温域脱硝催化剂。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种氧化铈锆铁复合钛钒系宽温域脱硝催化剂，所述脱硝催化剂包括铈、锆和铁的金属氧化物。

与现有技术相比，本发明的脱硝催化剂不仅能保持在高温条件下的催化活性，且在低温区也表现出较强的催化活性，适用温度范围得到很大拓展，对反应条件要求更低，可以满足不同催化场合的需要。

本发明的另一目的在于提供一种上述氧化铈锆铁复合钛钒系宽温域脱硝催化剂的制备方法，制备方法简单、使用安全可靠，既能保持所得催化剂的高温催化脱硝活性，又能大大提高低温催化脱硝活性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种如上所述的氧化铈锆铁复合钛钒系宽温域脱硝催化剂的制备方法，具体步骤如下：

a)制备复合金属氧化物：取铈、锆和铁三种金属的可溶性盐，加去离子水搅拌溶解，再缓慢加入氢氧化钠，持续搅拌0.5～4h，干燥后煅烧得铈锆铁复合金属氧化物；

b)制备支撑体材料：取锐钛矿型TiO₂、氨水、硬脂酸、SiO₂、WO₃、偏钒酸铵以及玻璃纤维，并在混炼机中搅拌均匀，再加入聚氧乙烯和羧甲基纤维素，继续搅拌，至含水量小于27％，产物经干燥、煅烧处理后得支撑体材料；

c)制备脱硝催化剂：将支撑体材料在无水乙醇中超声分散处理，得悬浮液，再将铈锆铁复合金属氧化物加入悬浮液中，超声分散后干燥处理，得铈锆铁复合金属氧化物脱硝催化剂。

与现有技术相比，本发明的脱硝催化剂的制备方法，工艺简单、原料易得、投入成本低，所得脱硝催化剂适用温度范围得到很大拓展，对使用温度要求更低，可以满足更多催化环境的需要。

作为优选方案，所述步骤a)中三种金属的可溶性盐分别为六水合硝酸铈、八水合氯氧化锆和六水合氯化铁，其中，六水合硝酸铈与八水合氯氧化锆的摩尔比为5～15:1。混合液中加入氢氧化钠后开始产生沉淀，搅拌1～3h后对混合液中产生的沉淀进行处理。