一种钼铌基低温脱硝催化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种钼铌基低温脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数：超细二氧化钛10?50份、超细氧化铝5?20份、聚氧化乙烯1?5份、偏钒酸铵0.05?10份、七钼酸铵40?60份、偏钨酸铵0.05?10份、羧甲基纤维素1?5份、去离子水22?80份、单乙醇胺1?15份、氧化镍1?5份、氧化钴1?10份、氧化铌1?5份。本发明还公开一种钼铌基低温脱硝催化剂的制备方法。本发明突破传统的钼基低温催化剂，添加了元素铌、钴、镍，煅烧后钼铌钴镍形成键合作用，钼铌钴镍的多金属效应不仅促进了钼和铌各自的活性，降低了催化剂的起燃温度；也抑制了SO2/SO3的转化率，降低硫酸氢铵的堵塞风险。
【专利说明】
-种结能基低溫脱硝催化剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于催化剂技术领域，主要设及一种钢妮基低溫脱硝催化剂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 伴随着工业化程度的不断提高，人们的物质生活水品也得到了极大的改善，但是 由于人们对工业发展的负面影响准备不足，导致人们赖W生存的环境被污染问题困扰着， 近年来，空气污染问题日渐突出，如何对运些污染现象进行治理，从源头对其进行控制，成 为了环境保护的重要课题。
[0003] 氮氧化物(NOx)是大气中的主要的污染物之一，其主要来源于工业锅炉如燃煤电 厂、玻璃害炉、水泥害炉等的尾气排放，氮氧化物是导致雾靈、酸雨、光化学烟雾等环境问题 的主要根源，它对人体的直接伤害也不可小视，人体吸入会直接损害人体的呼吸系统，造成 呼吸道疾病，严重时甚至会引发癌症。
[0004] 目前，SCR脱硝技术是确保氮氧化物去除的核屯、技术，但是SCR脱硝催化剂的活化 溫度大概在300°C W上，因而在实际应用过程中，SCR反应器一般排布紧接在锅炉之后，W满 足对SCR脱硝催化剂的活化溫度的需求。但是，该设置方式对反应器的设备要求高，投入成 本高，并且SCR脱硝催化剂直接与锅炉中未经处理的烟气接触，催化剂自身容易受粉尘和硫 氧化物影响，导致催化效率较低。催化剂本体易堵塞和中毒。而对低溫催化剂的研究主要集 中在Mn-Ti低溫催化剂和CU-&催化剂的研究，催化剂的稳定性和寿命不够理想，影响了催 化剂的工业化生产。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提供一种具有转化率高、选择性强、抗硫酸氨锭中毒 能力强和脱硝效率高的钢妮基低溫脱硝催化剂及其制备方法。
[0006] 本发明通过W下技术手段去解决上述技术问题的：一种钢妮基低溫脱硝催化剂， 所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁10-50份、超细氧化侣5-20份、聚氧化乙締1-5 份、偏饥酸锭0.05-10份、屯钢酸锭40-60份、偏鹤酸锭0.05-10份、簇甲基纤维素1-5份、去离 子水22-80份、单乙醇胺1-15份、氧化儀1-5份、氧化钻1-10份、氧化妮1-5份。
[0007] 优选地，所述的超细二氧化铁粒径为1 -20nm。
[000引优选地，所述的超细氧化侣粒径为l-20nm。
[0009] 本发明还公开一种钢妮基低溫脱硝催化剂的制备方法，包括W下步骤：
[0010] (1)将0.05-10份偏鹤酸锭用1-10份去离子水将其溶解完全，形成均匀的溶液，静 置；
[0011] (2)将0.05-10份偏饥酸锭和1-10份单乙醇胺混合均匀，并用1-10份去离子水将其 溶解完全，形成均匀的溶液，静置；
[0012] (3)将40-60份屯钢酸锭和1-10份单乙醇胺混合均匀，并用20-60份去离子水将其 溶解完全，形成均匀的溶液，静置；
[0013] (4)将步骤（1)(2)(3)中Ξ个溶液混合，揽拌均匀，加入超细二氧化铁、超细氧化 侣、氧化儀、氧化钻、氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超声分散；
[0014] (5)将步骤(4)的混合液中加入1-5份聚氧化乙締、1-5份簇甲基纤维素，揽拌，制得 浆液；
[0015] (6)将步骤(5)中的浆液烘干；
[0016] (7)将步骤(6)中的产物般烧后自然冷却，破碎即得到所需催化剂。
[0017] 优选地，所述步骤（1)、（2)、（3)中揽拌设备采用恒溫磁力揽拌，条件为:揽拌溫度 50-90 °C，揽拌时间为1-化。
[001引优选地，步骤(4)中超声条件为:超声波功率为200-700W，频率为30-50HZ，超声时 间为1-化。
[0019 ] 优选地，步骤(5)中高速揽拌的速度为3000r/min，揽拌的时间为1 -化。
[0020] 优选地，步骤(7)中般烧保溫时间为3-化、般烧溫度为300-700°C。
[0021] 优选地，所述步骤(1)、（2)、（3)的静置时间为1-化。
[0022] 优选地，所述步骤(6)中的浆液在60-140°C下烘干。
[0023] 本发明突破传统的钢基低溫催化剂，添加了元素妮、钻、儀，般烧后钢妮钻儀形成 键合作用，钢妮钻儀的多金属效应不仅促进了钢和妮各自的活性，降低了催化剂的起燃溫 度;也抑制了 S02/S03的转化率，降低硫酸氨锭的堵塞风险。本发明的低溫催化剂能在220- 420°C之间保持95% W上的转化率，具有选择性强、抗硫酸氨锭中毒能力强和脱硝效率高的 特点。
【具体实施方式】
[0024] 实施例1
[0025] -种钢妮基低溫脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁10份、 超细氧化侣5份、聚氧化乙締1份、偏饥酸锭0.05份、屯钢酸锭40份、偏鹤酸锭0.05份、簇甲基 纤维素1份、去离子水22份、单乙醇胺1份、氧化儀1份、氧化钻1份、氧化妮1份。其中，超细二 氧化铁粒径为1 nm，超细氧化侣粒径为1 nm。
[0026] 本实施例还公开一种制备上述钢妮基低溫脱硝催化剂的方法，包括W下步骤：
[0027] (1)将0.05份偏鹤酸锭用1份去离子水将其溶解，用恒溫磁力揽拌器在50°C的条件 下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0028] (2)将0.05偏饥酸锭和0.5份单乙醇胺混合均匀，并用1份去离子水将其溶解，用恒 溫磁力揽拌器在50°C的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0029] (3)将40份屯钢酸锭和0.5单乙醇胺混合均匀，并用20份去离子水将其溶解，用恒 溫磁力揽拌器在50°C的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0030] (4)将步骤（1)(2)(3)中Ξ个溶液混合，揽拌均匀，加入10份超细二氧化铁、5份超 细氧化侣、1份氧化儀、1份氧化钻、1份氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超声 分散;超声波功率为200W，频率为30化，超声时间为化；
[0031] (5)将步骤(4)的混合液中加入1份聚氧化乙締、1份簇甲基纤维素，在3000r/min条 件下揽拌化，制得浆液；
[0032] (6)将步骤(5)中的浆液在60°C下烘干；
[0033] (7)将步骤(6)中的产物在300°C般烧，般烧保溫时间为化后，自然冷却，破碎即得 到所需催化剂。
[0034] 实施例2
[0035] -种钢妮基低溫脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁20份、 超细氧化侣10份、聚氧化乙締3份、偏饥酸锭2份、屯钢酸锭45份、偏鹤酸锭2份、簇甲基纤维 素2份、去离子水40份、单乙醇胺3份、氧化儀3份、氧化钻3份、氧化妮3份。其中，超细二氧化 铁粒径为5nm，超细氧化侣粒径为5nm。
[0036] 本实施例还公开一种制备上述钢妮基低溫脱硝催化剂的方法，包括W下步骤：
[0037] (1)将2份偏鹤酸锭用5份去离子水将其溶解，用恒溫磁力揽拌器在60°C的条件下， 揽拌1.化，形成均匀的溶液，静置1.化；
[0038] (2)将2偏饥酸锭和2份单乙醇胺混合均匀，并用5份去离子水将其溶解，用恒溫磁 力揽拌器在60°C的条件下，揽拌1.化，形成均匀的溶液，静置1.化；
[0039] (3)将45份屯钢酸锭和1单乙醇胺混合均匀，并用30份去离子水将其溶解，用恒溫 磁力揽拌器在60°C的条件下，揽拌1.化，形成均匀的溶液，静置1.化；
[0040] (4)将步骤（1)(2)(3)中Ξ个溶液混合，揽拌均匀，加入12份超细二氧化铁、8份超 细氧化侣、2份氧化儀、2份氧化钻、2份氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超声 分散;超声波功率为400W，频率为35化，超声时间为化；
[0041] (5)将步骤(4)的混合液中加入3份聚氧化乙締、2份簇甲基纤维素，在3000r/min条 件下揽拌化，制得浆液；
[0042] (6)将步骤(5)中的浆液在100°C下烘干；
[0043] (7)将步骤(6)中的产物在400°C般烧，般烧保溫时间为化后，自然冷却，破碎即得 到所需催化剂。
[0044] 实施例3
[0045] -种钢妮基低溫脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁30份、 超细氧化侣16份、聚氧化乙締3份、偏饥酸锭3份、屯钢酸锭50份、偏鹤酸锭4份、簇甲基纤维 素3份、去离子水80份、单乙醇胺5份、氧化儀3份、氧化钻5份、氧化妮4份。其中，超细二氧化 铁粒径为1 Onm，超细氧化侣粒径为1 Onm。
[0046] 本实施例还公开一种制备上述钢妮基低溫脱硝催化剂的方法，包括W下步骤：
[0047] (1)将4份偏鹤酸锭用10份去离子水将其溶解，用恒溫磁力揽拌器在60°C的条件 下，揽拌1.化，形成均匀的溶液，静置1.化；
[004引（2)将3偏饥酸锭和2份单乙醇胺混合均匀，并用10份去离子水将其溶解，用恒溫磁 力揽拌器在60°C的条件下，揽拌1.化，形成均匀的溶液，静置1.化；
[0049] (3)将50份屯钢酸锭和3单乙醇胺混合均匀，并用60份去离子水将其溶解，用恒溫 磁力揽拌器在60°C的条件下，揽拌1.化，形成均匀的溶液，静置1.化；
[0050] (4)将步骤（1)(2)(3)中Ξ个溶液混合，揽拌均匀，加入30份超细二氧化铁、16份超 细氧化侣、3份氧化儀、5份氧化钻、4份氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超声 分散;超声波功率为500W，频率为42化，超声时间为3.化；
[0051] (5)将步骤(4)的混合液中加入3份聚氧化乙締、3份簇甲基纤维素，在3000r/min条 件下揽拌1.化，制得浆液；
[0052] (6)将步骤(5)中的浆液在80°C下烘干；
[0053] (7)将步骤(6)中的产物在500°C般烧，般烧保溫时间为化后，自然冷却，破碎即得 到所需催化剂。
[0054] 实施例4
[0055] -种钢妮基低溫脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁35份、 超细氧化侣18份、聚氧化乙締4份、偏饥酸锭6份、屯钢酸锭52份、偏鹤酸锭6份、簇甲基纤维 素4份、去离子水70份、单乙醇胺8份、氧化儀4份、氧化钻4份、氧化妮4.5份。其中，超细二氧 化铁粒径为15nm，超细氧化侣粒径为12nm。
[0056] 本实施例还公开一种制备上述钢妮基低溫脱硝催化剂的方法，包括W下步骤：
[0057] (1)将6份偏鹤酸锭用8份去离子水将其溶解，用恒溫磁力揽拌器在80°C的条件下， 揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[005引（2)将6偏饥酸锭和4份单乙醇胺混合均匀，并用7份去离子水将其溶解，用恒溫磁 力揽拌器在8(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0059] (3)将52份屯钢酸锭和4单乙醇胺混合均匀，并用55份去离子水将其溶解，用恒溫 磁力揽拌器在8(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0060] (4)将步骤（1)(2)(3)中立个溶液混合，揽拌均匀，加入35份超细二氧化铁、18份超 细氧化侣、4份氧化儀、4份氧化钻、4.5份氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超 声分散;超声波功率为600W，频率为47化，超声时间为4h;
[0061] (5)将步骤(4)的混合液中加入4份聚氧化乙締、4份簇甲基纤维素，在3000r/min条 件下揽拌化，制得浆液；
[0062] (6)将步骤(5)中的浆液在100°C下烘干；
[0063] (7)将步骤(6)中的产物在550°C般烧，般烧保溫时间为化后，自然冷却，破碎即得 到所需催化剂。
[0064] 实施例5
[0065] -种钢妮基低溫脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁40份、 超细氧化侣15份、聚氧化乙締3份、偏饥酸锭7份、屯钢酸锭55份、偏鹤酸锭6份、簇甲基纤维 素3份、去离子水80份、单乙醇胺12份、氧化儀3份、氧化钻8份、氧化妮3份。其中，超细二氧化 铁粒径为18nm，超细氧化侣粒径为14nm。
[0066] 本实施例还公开一种制备上述钢妮基低溫脱硝催化剂的方法，包括W下步骤：
[0067] (1)将6份偏鹤酸锭用10份去离子水将其溶解，用恒溫磁力揽拌器在80°C的条件 下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0068] (2)将7偏饥酸锭和8份单乙醇胺混合均匀，并用10份去离子水将其溶解，用恒溫磁 力揽拌器在8(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0069] (3)将55份屯钢酸锭和4单乙醇胺混合均匀，并用60份去离子水将其溶解，用恒溫 磁力揽拌器在8(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0070] (4)将步骤（1)(2)(3)中Ξ个溶液混合，揽拌均匀，加入40份超细二氧化铁、15份超 细氧化侣、3份氧化儀、8份氧化钻、3份氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超声 分散;超声波功率为500W，频率为45化，超声时间为化；
[0071] (5)将步骤(4)的混合液中加入3份聚氧化乙締、3份簇甲基纤维素，在3000r/min条 件下揽拌2.化，制得浆液；
[0072] (6)将步骤(5)中的浆液在120°C下烘干；
[0073] (7)将步骤(6)中的产物在600°C般烧，般烧保溫时间为化后，自然冷却，破碎即得 到所需催化剂。
[0074] 实施例6
[0075] -种钢妮基低溫脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁30份、 超细氧化侣12份、聚氧化乙締2份、偏饥酸锭5份、屯钢酸锭50份、偏鹤酸锭5份、簇甲基纤维 素2份、去离子水65份、单乙醇胺10份、氧化儀3份、氧化钻5份、氧化妮2份。其中，超细二氧化 铁粒径为20nm，超细氧化侣粒径为20nm。
[0076] 本实施例还公开一种制备上述钢妮基低溫脱硝催化剂的方法，包括W下步骤：
[0077] (1)将5份偏鹤酸锭用7份去离子水将其溶解，用恒溫磁力揽拌器在90°C的条件下， 揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0078] (2)将5偏饥酸锭和5份单乙醇胺混合均匀，并用7份去离子水将其溶解，用恒溫磁 力揽拌器在9(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0079] (3)将50份屯钢酸锭和5单乙醇胺混合均匀，并用51份去离子水将其溶解，用恒溫 磁力揽拌器在9(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0080] (4)将步骤（1)(2)(3)中Ξ个溶液混合，揽拌均匀，加入30份超细二氧化铁、12份超 细氧化侣、3份氧化儀、5份氧化钻、2份氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超声 分散;超声波功率为600W，频率为48化，超声时间为4h;
[0081] (5)将步骤(4)的混合液中加入2份聚氧化乙締、2份簇甲基纤维素，在3000r/min条 件下揽拌化，制得浆液；
[0082] (6)将步骤(5)中的浆液在130°C下烘干；
[0083] (7)将步骤(6)中的产物在500°C般烧，般烧保溫时间为化后，自然冷却，破碎即得 到所需催化剂。
[0084] 实施例7
[0085] -种钢妮基低溫脱硝催化剂，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧化铁50份、 超细氧化侣20份、聚氧化乙締5份、偏饥酸锭10份、屯钢酸锭60份、偏鹤酸锭10份、簇甲基纤 维素5份、去离子水80份、单乙醇胺15份、氧化儀5份、氧化钻5份、氧化妮5份。其中，超细二氧 化铁粒径为20nm，超细氧化侣粒径为20nm。
[0086] 本实施例还公开一种制备上述钢妮基低溫脱硝催化剂的方法，包括W下步骤：
[0087] (1)将10份偏鹤酸锭用10份去离子水将其溶解，用恒溫磁力揽拌器在90°c的条件 下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0088] (2)将10偏饥酸锭和7份单乙醇胺混合均匀，并用10份去离子水将其溶解，用恒溫 磁力揽拌器在9(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0089] (3)将60份屯钢酸锭和8单乙醇胺混合均匀，并用60份去离子水将其溶解，用恒溫 磁力揽拌器在9(TC的条件下，揽拌化，形成均匀的溶液，静置化；
[0090] (4)将步骤（1)(2)(3)中Ξ个溶液混合，揽拌均匀，加入50份超细二氧化铁、20份超 细氧化侣、5份氧化儀、10份氧化钻、5份氧化妮后继续揽拌均匀，转移到超声波发生器中超 声分散;超声波功率为700W，频率为50化，超声时间为化；
[0091] (5)将步骤(4)的混合液中加入5份聚氧化乙締、5份簇甲基纤维素，在3000r/min条 件下揽拌化，制得浆液；
[0092] (6)将步骤(5)中的浆液在140°C下烘干；
[0093] (7)将步骤(6)中的产物在700°C般烧，般烧保溫时间为化后，自然冷却，破碎即得 到所需催化剂。
[0094] 在固定床活性评价上分别测试本发明的八个实施例的催化剂活性，测试项目包 括:脱硝脱除率、SO2/SO3氧化率。
[00M]表1催化剂的催化活性结果
[0096]
[0097] W上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用W限制本发明创造，凡在本 发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种钼铌基低温脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂包括下列质量份数:超细二氧 化钛10-50份、超细氧化铝5-20份、聚氧化乙烯1-5份、偏钒酸铵0.05-10份、七钼酸铵40-60 份、偏钨酸铵0.05-10份、羧甲基纤维素1-5份、去离子水22-80份、单乙醇胺1-15份、氧化镍 1 -5份、氧化钴1 -10份、氧化银1 -5份。2. 根据权利要求1所述的钼铌基低温脱硝催化剂，其特征在于，所述的超细二氧化钛粒 径为 l-20nm。3. 根据权利要求1所述的钼铌基低温脱硝催化剂，其特征在于，所述的超细氧化铝粒径 为l_20nm。4. 一种制备如权利要求1-3任一项所述钼铌基低温脱硝催化剂的方法，其特征在于，包 括以下步骤： (1) 将0.05-10份偏钨酸铵用1-10份去离子水将其溶解完全，形成均匀的溶液，静置； (2) 将0.05-10份偏钒酸铵和1-10份单乙醇胺混合均匀，并用1-10份去离子水将其溶解 完全，形成均匀的溶液，静置； (3) 将40-60份七钼酸铵和1-10份单乙醇胺混合均匀，并用20-60份去离子水将其溶解 完全，形成均匀的溶液，静置； (4) 将步骤（1)(2) (3)中三个溶液混合，搅拌均匀，加入超细二氧化钛、超细氧化铝、氧 化镍、氧化钴、氧化铌后继续搅拌均匀，转移到超声波发生器中超声分散； (5) 将步骤(4)的混合液中加入1-5份聚氧化乙烯、1-5份羧甲基纤维素，搅拌，制得浆 液； (6) 将步骤(5)中的浆液烘干； (7) 将步骤(6)中的产物煅烧后自然冷却，破碎即得到所需催化剂。5. 根据权利要求4所述的一种钼铌基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步 骤（1)、（2)、（3)中搅拌设备采用恒温磁力搅拌，条件为:搅拌温度50-90°C，搅拌时间为1-3h〇6. 根据权利要求4所述的一种钼铌基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤 (4) 中超声条件为:超声波功率为200-700W，频率为30-50HZ，超声时间为1 -5h。7. 根据权利要求4所述的一种钼铌基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤 (5) 中高速搅拌的速度为3000r/min，搅拌的时间为l-3h。8. 根据权利要求4所述的一种钼铌基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤 (7)中煅烧保温时间为3-7h、煅烧温度为300-700 °C。9. 根据权利要求4所述的一种钼铌基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步 骤(1)、（2)、（3)的静置时间为l-3h。10. 根据权利要求4所述的一种钼铌基低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述 步骤(6)中的浆液在60-140 °C下烘干。
【文档编号】B01J23/888GK105833881SQ201610313220
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】王光应, 徐辉, 刘江峰, 江厚兵
【申请人】安徽元琛环保科技股份有限公司