[发明专利]一种负载γ-Fe2

说明书

本发明涉及一种负载γ‑Fe₂O₃低温成型SCR催化剂的制备方法，主要用于环保领域工业窑炉低温(低于200℃)烟气中NOx的去除。本发明中使用蜂窝状工业SCR催化剂为基体，经以下步骤4个步骤：粘结剂的制备、成型催化剂表面粘结剂处理、γ‑Fe₂O₃的涂敷、焙烧制备了γ‑Fe₂O₃均匀且牢固涂敷在表面的成型SCR催化剂。与原催化剂相比，涂敷γ‑Fe₂O₃的催化剂低温脱硝性能大幅提升，能大大降低窑炉低温烟气所需成本。本发明工艺简单，容易实现，非常适合在工业催化剂中使用。

技术领域

本发明涉及低温脱硝化材料，尤其涉及负载γ-Fe₂O₃成型SCR催化剂的制备方法。

背景技术

氮氧化物市大气中主要污染物之一，也是导致光化学烟雾的主要污染物之一，氮氧化物与大气中多种VOC发生一系列的反应，导致光化学烟雾，严重影响环境。选择性催化还原(SCR)技术是目前最成熟，工业应用最为广泛的固定源氮氧化物去除技术，NOx在还原剂和催化剂的作用下生成无害的组分。

催化剂是SCR技术的关键，目前处理工业窑炉烟气使用的催化剂以钒基为主，还原剂多使尿素热分解或氨水产生的氨气，这些催化剂往往需要在300℃以上才能具有良好的NOx去除效率。Fe₂O₃具有NH₃-SCR脱硝活性，Fe基催化剂有良好的NOx去除效果，Fe₂O₃的酸位点能促进NH₃在催化剂表面的吸附，从而增加催化剂的脱硝活性，而γ-Fe₂O₃具有更高的NH₃-SCR脱硝活性，纳米γ-Fe₂O₃相比一般粒径γ-Fe₂O₃具有更高的热稳定性。本发明在蜂窝状成型SCR催化剂的表面负载纳米γ-Fe₂O₃材料，使得催化剂的低温脱硝性能大幅提升，低温工业烟气不需要通过空气预热机将烟气加热到催化剂起活温度。另外催化剂在低温条件下运行，能有效延缓催化剂活性组分的烧结速度，提升催化剂的化学寿命，降低SCR脱硝装置的催化剂成本。

目前，国内尚无纳米γ-Fe₂O₃材料在NH₃-SCR脱硝领域应用的专利，实验室制备纳米γ-Fe₂O₃多采用溶胶凝胶法，此方法在工业中应该十分困难，针对现有的技术问题和空缺，本发明的目的是提供一种相对简易而且便于工业实现的方法，将纳米γ-Fe₂O₃负载在工业SCR催化剂上，提升催化剂的低温活性。

发明内容

为实现催化剂工作温度进一步向低温区拓展。本发明提供了一种负载γ-Fe₂O₃成型SCR催化剂的制备方法。

本发明是通过以下方案实现的：

本发明涉及一种将纳米γ-Fe₂O₃负载在成型SCR催化剂上的方法，本方法基于工业蜂窝状成型SCR催化剂，然后通过配置粘结剂，成型催化剂表面粘结剂处理，γ-Fe₂O₃喷吹法涂敷，烘干焙烧一系列工艺将γ-Fe₂O₃负载在成型催化剂上。

制备负载催化剂的方法如下：

1、粘结剂的制备：将30wt％硅溶胶、羟甲基纤维素和水以25:1:74(质量比)的比例混合，在60℃水浴下加热搅拌25min，使之形成相对澄清的粘稠混合液。水浴温度过高和时间过长都会使粘结剂中硅溶胶凝胶结块，导致粘结剂不能使用。