[发明专利]一种堇青石基SCR催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种堇青石基SCR催化剂及制备方法和应用，该堇青石基SCR催化剂包括：堇青石载体以及负载于堇青石载体上的活性组分，且活性组分为钙钛矿型复合金属氧化物，钙钛矿型复合金属氧化物的占催化剂的质量百分比为2.0％‑25.0％。以上堇青石基SCR催化剂的制备：利用固体废弃物赤泥、飞灰与菱镁矿作为主要原材料先合成堇青石材料，再经破碎、酸化和煅烧制得堇青石载体，最后在堇青石载体上浸渍负载活性组分，制得堇青石基SCR催化剂。该方法在以废治废的同时，降低催化剂成本。并且，相较于现有赤泥基SCR催化剂而言，本发明所提供的赤泥基SCR脱硝催化剂所需反应温度较低，具有良好的低温催化活性。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种堇青石基SCR催化剂及制备方法和应用。

背景技术

氮氧化物(NOx)是大气主要污染物之一，在空气中生命周期长，传送距离远，可造成雾霾、酸雨、光化学烟雾等天气现象。面对与日俱增的减排压力，烟气脱硝技术开发始终是大气治理领域的热门研究课题。选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝技术自1957年问世以来逐渐发展至今，凭借其反应温度低、NOx脱除效率高、二次污染小等特点，已成为世界上应用最为广泛且最具成效的一种烟气脱硝技术。当前，常见的SCR催化剂多以贵金属或金属氧化物为活性组分，以TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、分子筛和碳材料等材料作为催化剂载体。

专利CN111804306A公开了一种SCR脱硝催化剂及其制备方法，该脱硝催化剂以赤泥、飞灰、钙钛矿型复合金属氧化物作为主要原材料，通过机械混合、低温煅烧制得SCR催化剂。该催化剂直接以赤泥、飞灰作为载体，催化剂虽具有良好的低温催化活性，但温度窗口较窄，且缺乏一定热稳定性和抗震性。

专利CN106238057A公开了一种低温SCR催化剂及其制备方法，该催化剂以活性氧化铝或堇青石粉末为载体，活性组分是氧化锰或者其复合氧化物。该催化剂具有良好的低温催化活性，且具有一定热稳定性和抗震性。但该催化剂的反应温度窗口较窄。

因此，制备反应温度窗口宽、抗硫性能好、无钒等特点的SCR催化剂是本领域一直追求的。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种堇青石基SCR催化剂及制备方法和应用。

本发明是这样实现的:

本发明提供一种堇青石基SCR催化剂，堇青石基SCR催化剂包括堇青石载体以及负载于堇青石载体上的活性组分，活性组分为钙钛矿型复合金属氧化物，钙钛矿型复合金属氧化物的通式为CeMn_xZr_1-xO₃，x＝0.3-0.9，钙钛矿型复合金属氧化物占堇青石基SCR催化剂的质量百分比为2.0％-25.0％。

本发明还提供一种上述堇青石基SCR催化剂的制备方法，其包括：采用浸渍法，在堇青石载体上负载活性组分，制得堇青石基SCR催化剂。

本发明还提供一种上述堇青石基SCR催化剂在SCR脱硝反应的应用。

本发明具有以下有益效果:

本发明提供一种堇青石基SCR催化剂及制备方法和应用，该堇青石基SCR催化剂包括：堇青石载体以及负载于堇青石载体上的活性组分，且活性组分为钙钛矿型复合金属氧化物。并且，利用固体废弃物赤泥、飞灰与菱镁矿作为主要原材料先合成堇青石材料，再经破碎、酸化和煅烧制得堇青石载体，最后在堇青石载体上浸渍负载活性组分，制得堇青石基SCR催化剂。该方法在以废治废的同时，降低催化剂成本。并且，相较于市面常见SCR催化剂而言，本发明所提供的堇青石基SCR脱硝催化剂具有良好的低温催化活性，在150℃下NO脱除率即可达到83％。

附图说明