[发明专利]一种高性能中低温NH3

说明书

本发明公开了一种高性能中低温NH₃‑SCR催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂技术领域。采用共沉淀法将六水合硝酸铈、九水合硝酸铁和草酸铌溶解于蒸馏水中并在室温下均匀搅拌，然后将氨水逐滴滴加到混合溶液中，使混合溶液沉淀完全，最后经过老化、过滤、洗涤、干燥、在空气气氛下焙烧，制得高性能中低温NH₃‑SCR催化剂。本申请综合利用Ce的强氧化还原能力，Fe与SO₂的特异性结合能力以及Nb的酸性，为非电行业的NH₃‑SCR烟气脱硝反应提供了一种催化性能好、适用范围广、价格低廉、环境污染小、高N2选择性和较宽工作温度窗口的催化剂，在中低温NH₃‑SCR催化脱硝领域拥有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及NH₃-SCR催化剂及其制备方法，具体涉及一种高性能中低温NH₃-SCR催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着经济的迅猛发展，工业上来自化石燃料不完全燃烧而产生的氮氧化物(NO_x)对大气环境的污染日益加重，它们不仅会造成光化学烟雾、酸雨和臭氧层的毁坏，还会对人的身体造成伤害。NH₃选择性催化还原NO_x (NH₃-SCR)技术作为应用于工业烟气脱硝最有效且应用最广泛的方法之一，其普遍采用的是V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化剂，该催化剂具有较好的化学稳定性和抗硫性，在300-400℃之间表现出较高的NO转化率。但是它仍然拥有很多缺点，例如：(1)催化剂中的V₂O₅对于环境和人类身体的危害；(2)NH₃-SCR 反应工作窗口较窄(300-400℃)；(3)高温的N₂选择性较差，容易形成N₂O； (4)催化剂的低温活性不好。因此该催化剂多用于烟气温度较高的燃煤电厂的脱硝，对于烟气温度低于300℃非电行业如钢铁、玻璃、水泥、焦化和垃圾焚烧等非电力行业并不适用。而我国目前电力行业烟气脱硝治理已接近尾声，非电行业将会是未来较长一段时间内防控重点。所以，开发一种适用于非电行业烟气脱硝的具有较高的中低温脱硝活性的环保型非钒基催化剂已迫在眉睫。

CeO₂以其丰富的储量和优异的氧化还原性能被广泛的用于烟气脱硝催化剂中。但是由于CeO₂基底的酸性较弱，使得其单独作为NH₃-SCR催化剂时活性不高。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的第一技术问题在于提供一种高性能中低温NH₃-SCR催化剂的制备方法；本发明所要解决的第二技术问题在于提供上述方法制备得到的高性能中低温NH₃-SCR催化剂；本发明所要解决的第三技术问题在于提供高性能中低温NH₃-SCR催化剂在非电行业烟气脱硝中的应用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高性能中低温NH₃-SCR催化剂的制备方法，包括以下步骤：采用共沉淀法将六水合硝酸铈、九水合硝酸铁和草酸铌溶解于蒸馏水中并在室温下均匀搅拌，然后将氨水逐滴滴加到混合溶液中，使混合溶液沉淀完全，最后经过老化、过滤、洗涤、干燥、在空气气氛下焙烧，制得高性能中低温NH₃-SCR催化剂。

进一步的，铌、铁和铈元素的摩尔比为1-5∶5-10∶10。

进一步的，铌、铁和铈元素的摩尔比为1-4∶6-9∶10。

进一步的，铌、铁和铈元素的摩尔比为1∶9∶10。

进一步的，在室温下均匀搅拌30min。