[发明专利]一种用于SCR反应的低温催化剂的制备方法

说明书

本发明公开一种用于SCR反应的低温催化剂的制备方法，直接合成杂原子沸石分子筛催化剂，压片成型后造粒进行微型固定床反应器评价；所述方法先将硅源、水、金属盐和模板剂混合均匀得到溶液A，然后将铝粉、氢氧化钾和水混合均匀得到溶液B，将溶液B慢慢滴加到溶液A中，形成均匀晶化溶液，之后按比例加入SUZ‑4晶种，搅拌均匀，得到母液，母液蒸干得到干胶，将干胶置于反应釜上部，水置于反应釜下部，密封后于120‑160℃下晶化，得到杂原子SUZ‑4沸石分子筛；压片成型，于SCR反应中评价。

技术领域

本发明涉及一种用于SCR反应的低温催化剂的制备方法，属于工业催化技术领域的催化剂制备技术。

背景技术

氮氧化物（NOx）作为一种大气污染物，其主要来源是汽油汽车、柴油卡车及发电厂化石燃料的燃烧。人类活动产生的NOx在大气中的过量排放对环境所造成的危害主要表现在以下方面：NOx毒性、光化学烟雾、臭氧层破环、酸雨沉降和水体富营养化等。随着我国经济的不断发展，化石能源尤其是煤和石油的消耗量大幅增加，大气中氮氧化物的污染在日益加剧。我国NOx的排放主要来自于火电、工业及交通部门。其中，火电厂NOx排放量约占40%，交通部门排放量约占25%，其它行业约占35%。与此同时，人民群众要求改善环境的呼声日趋高涨。鉴于NOx对大气环境的严重不利影响，如何实现氮氧化物的有效减排，成为一个亟待解决的问题。

目前应用最为广泛的是选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术，该技术将氨作为还原剂喷入温度为300~400 ℃烟气中，通过V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化剂选择性地将NOx还原成N₂和H₂O，其脱硝效率可达90%。SCR技术中最为核心的部分是SCR催化剂，催化剂的温度窗口、脱硝效率、N₂选择性、抗SO₂和H₂O的能力和抗碱金属中毒能力决定了催化剂在SCR装置中的安装位置及催化剂实用化可行性。

商用的V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂属于高温SCR催化剂，尽管其抗SO₂中毒能力较强，但是燃煤火电厂锅炉未预留相应的SCR系统空间导致SCR锅炉改造工程复杂且投资较大、成本较高；VOx物种会逐渐流失到环境中，造成环境和土壤污染；另外，国内火电行业使用的燃煤品质不高，燃煤飞灰容易造成SCR装置和催化剂的严重腐蚀，飞灰中的碱金属离子和As组分极易造成催化剂的失活而增加催化剂使用成本。因此有必要开发出一种用于SCR反应的低温催化剂，这样催化剂就可以直接安装在经过脱硫、除尘设备之后，大大降低操作成本，同时提高SCR设备安装的灵活性。

发明内容

本发明目的在于制备一种用于SCR反应的低温催化剂。

一种用于SCR反应的低温催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法如下：

步骤1，将铝粉和氢氧化钾溶于水中；

步骤2，将硅源溶于水中，并加入模板剂四乙基氢氧化铵和金属盐，搅拌均匀；

步骤3，将步骤1的溶液慢慢滴加到步骤2的溶液中，搅拌均匀，形成混合溶液；

步骤4，向步骤3的混合溶液中加入SUZ-4晶种，搅拌均匀，形成混合溶液；

步骤5，将步骤4的混合溶液烘干得到干胶；

步骤6，干胶研磨成粉末，干胶粉末置于反应釜上部，水置于反应釜下部，密封后，升温到120-160℃，晶化结束后将固体产物洗涤、干燥、焙烧，得到杂原子SUZ-4沸石分子筛；