[发明专利]一种SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法。本发明的SCR烟气脱硝催化剂的组成包括ZSM‑5分子筛、负载在ZSM‑5分子筛上的钆氧化物和负载在ZSM‑5分子筛上的锰氧化物，其制备方法包括以下步骤：1)将锰源和钆源分散在溶剂中，再加入ZSM‑5分子筛，进行混合，得到分散液；2)将络合剂加入步骤1)的分散液中，进行混合，直至得到胶质态固体；3)将步骤2)的胶质态固体干燥后进行焙烧，即得SCR烟气脱硝催化剂。本发明的SCR烟气脱硝催化剂不仅具有低温活性良好、无生物毒性、稳定性良好、制备方法简易可控等优点，而且还具有抗SO₂和H₂O中毒性能，适合大面积推广应用。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及一种SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是一种危害很大的大气污染物，主要来源于化石燃料的燃烧，其主要形式为NO和NO₂。NO_x可能会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧消耗、温室效应等严重的环境问题，而且还会危害人体生命健康。因此，氮氧化物的控制排放和净化脱除对于改善大气污染现状具有重要的意义。

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术被认为是从固定来源去除NO_x的最有效技术之一，而该净化技术的核心是催化剂。目前，SCR技术常用的商业催化剂是V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂，其一般安装在颗粒收集器和烟气脱硫之前以达到较高的工作温度，具有较好的脱硝效果，但该催化剂的工作温度范围较窄(300℃～400℃)，且存在钒具有生物毒性、NH₃/SO₂会过度氧化为N₂O/SO₃、催化剂易受粉尘影响失活、催化剂易因SO₂中毒失活等问题，催化剂的使用寿命较短，脱硝成本较高。

因此，开发具有低温活性、无生物毒性、稳定性良好、耐SO₂中毒的低温SCR(250℃)催化剂具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种SCR烟气脱硝催化剂，其组成包括ZSM-5分子筛、负载在ZSM-5分子筛上的钆氧化物和负载在ZSM-5分子筛上的锰氧化物。

优选的，所述SCR烟气脱硝催化剂中锰元素、ZSM-5分子筛的质量比为0.1:1～0.2:1。

优选的，所述SCR烟气脱硝催化剂中钆元素、锰元素的摩尔比为0.1:1～0.6:1。

上述SCR烟气脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)将锰源和钆源分散在溶剂中，再加入ZSM-5分子筛，进行混合，得到分散液；

2)将络合剂加入步骤1)的分散液中，进行混合，直至得到胶质态固体；

3)将步骤2)的胶质态固体干燥后进行焙烧，即得SCR烟气脱硝催化剂。

优选的，上述SCR烟气脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)将锰源和钆源分散在溶剂中，再加入ZSM-5分子筛，依次进行磁力搅拌和超声分散，得到分散液；

2)将络合剂加入步骤1)的分散液中，再置于恒温水浴中进行搅拌混合，直至得到胶质态固体；

3)将步骤2)的胶质态固体干燥后进行焙烧，即得SCR烟气脱硝催化剂。

优选的，步骤1)所述锰源为乙酸锰、硝酸锰、草酸锰、碳酸锰中的至少一种。