CN107051466B - 高效脱除碳烟的船舶柴油机scr脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents

高效脱除碳烟的船舶柴油机scr脱硝催化剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107051466B
CN107051466B CN201611251844.9A CN201611251844A CN107051466B CN 107051466 B CN107051466 B CN 107051466B CN 201611251844 A CN201611251844 A CN 201611251844A CN 107051466 B CN107051466 B CN 107051466B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diesel engine
catalyst
scr denitration
boat diesel
soot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611251844.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107051466A (zh
Inventor
高翔
竺新波
郑成航
岑可法
骆仲泱
倪明江
张烁
王耀霖
胡达清
张健
吴卫红
翁卫国
张涌新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201611251844.9A priority Critical patent/CN107051466B/zh
Publication of CN107051466A publication Critical patent/CN107051466A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107051466B publication Critical patent/CN107051466B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/847—Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B01J23/8472—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本发明涉及一种船舶柴油机尾气催化剂，特别涉及一种高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂及其制备方法。一种高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂，所述催化剂主要由以下质量百分比计的组分制成：活性组分：V2O5 0.5‑5%，辅助活性组分：ZnCo2O4 5‑20%，余量为载体：锐钛矿型TiO2。本发明所述催化剂以锐钛矿型二氧化钛为载体，V2O5为活性组分，ZnCo2O4为辅助活性组分。V2O5具有高效的SCR脱硝活性，可以有效控制氮氧化物的排放，ZnCo2O4具有良好的催化氧化碳烟的能力，可将吸附在催化剂表面的碳烟颗粒快速氧化，降低其对催化剂活性位点的遮蔽作用。

Description

高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种船舶柴油机尾气催化剂，特别涉及一种高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
船舶柴油机排放的尾气中的污染物特别是颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)对环境的污染和对人体健康的影响正受到人们的广泛关注。船舶污染物排放已成为我国继工业源排放、机动车排放之后的第三大污染物排放源。为治理大气污染，限制船舶废气排放，国际海事组织(IMO)于2010年对MARPOL公约附则VI中NOx的排放限值进行了修正，并将于2016年1月1日起施行Tier III标准。面对严格的船舶排放法规，后处理脱硝技术是一个必然的选择。当前船舶后处理脱硝装置中的SCR催化剂主要以V2O5/TiO2为主要成分。然而船舶柴油机排放的大量碳烟颗粒容易吸附在催化剂表面，如果积聚在一起不能及时除去，将导致柴油机的背压增大，并堵塞催化剂孔道，从而影响柴油机的性能以及尾气中污染物的治理。因此，开发一种适应船舶尾气排放特性的可以高效催化剂氧化碳烟的SCR脱硝催化剂将具有广阔的应用前景。
CN103623808A一种SCR催化剂及其制备方法，该发明涉及一种针对柴油机尾气的SCR脱硝催化剂，采用TiO2-SiO2的复合氧化物为载体，以金属氧化物固体酸、V2O5和CeO2为活性组分，用浸渍的方法最终得到了具有较高热稳定性和较宽温度窗口的SCR脱硝催化剂。该发明中的催化剂虽然具有较高的催化脱硝活性，但未考虑碳烟颗粒对催化剂性能的影响，难以适应船舶柴油机复杂的排放特性。
CN101439261A柴油车排放碳烟颗粒净化用钴铈氧化物催化剂及制备方法，该发明公开了一种治理柴油机排放碳烟颗粒的高效催化剂。该催化剂为双氧化物复合催化剂，将钴负载在纳米二氧化铈上或为铈与钴的体相混合氧化物，具有良好的碳烟氧化能力，可实现柴油机后处理的DPF装置快速再生，得以连续工作运行。然而该发明只针对单一污染物的控制，未考虑尾气中氮氧化物的影响，增加的柴油机尾气处理的复杂性。以上技术制备的催化剂，无法实现在高效脱硝的同时催化氧化碳烟颗粒，满足实际船用柴油机尾气处理的要求。因此，亟须开发一种高效、稳定性好的新型船用催化剂。
发明内容
本发明针对现有脱硝催化剂难以适应船舶柴油机复杂的排放特性，在含有大量碳烟颗粒的尾气中船用催化剂脱硝活性差的问题，提供了可同时催化氧化碳烟的高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂。
本发明还提供一种所述高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂，所述催化剂主要由以下质量百分比计的组分制成：活性组分：V2O5 0.5-5％，辅助活性组分：ZnCo2O4 5-20％，余量为载体：锐钛矿型TiO2。本发明所述催化剂以锐钛矿型二氧化钛为载体，V2O5为活性组分，ZnCo2O4为辅助活性组分。V2O5具有高效的SCR脱硝活性，可以有效控制氮氧化物的排放，ZnCo2O4具有良好的催化氧化碳烟的能力，可将吸附在催化剂表面的碳烟颗粒快速氧化，降低其对催化剂活性位点的遮蔽作用。相较于CuCo2O4、NiCo2O4、Co3O4，V2O5和ZnCo2O4具有更良好的协同作用，添加ZnCo2O4并没有影响V2O5的SCR脱硝活性，反而提高了催化剂在低温段的活性，得到了新型的可高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂配方。
作为优选，所述催化剂主要由以下质量百分比计的组分制成：活性组分：V2O50.8-1.2％，辅助活性组分：ZnCo2O4 12-15％，余量为载体：锐钛矿型TiO2。
作为优选，所述TiO2为纳米级锐钛矿型TiO2，其平均粒径为20-30nm。
一种所述的高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：将草酸与偏钒酸铵混合溶于去离子水中，搅拌至形成澄清溶液，静置陈化，得到钒的前驱体溶液；
步骤二：将锐钛矿型二氧化钛载体浸于所述钒的前驱体溶液，搅拌、超声、静置干燥、煅烧后得到淡黄色催化剂粉末；
步骤三:配置硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的混合溶液，将所述淡黄色催化剂粉末加入到所述混合溶液中，搅拌至形成凝胶，经干燥、焙烧后得到所述的船舶柴油机SCR脱硝催化剂。
作为优选，步骤一中，草酸和偏钒酸铵的物质的量的比为2：1，加入去离子水的物质的量与草酸及偏钒酸铵物质的量之和的比例为(5～7)：1。
作为优选，步骤二中，锐钛矿型二氧化钛与钒的前驱体溶液的用量比为1g：0.3～0.6ml。
作为优选，步骤三中，硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的物质的量之比为1：(1.5～3)：(4～6)，硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的物质的量之和与水的物质的量之比为1：(2～3)。
作为优选，该方法具体包括如下步骤：
步骤一：将草酸与偏钒酸铵混合溶于去离子水中，搅拌30～60min，在室温静置陈化12～24h，得到钒的前驱体溶液；
步骤二：将锐钛矿型二氧化钛载体浸于所述钒的前驱体溶液，搅拌15-30min，超声处理10-30min，静置18-24h，在110-120℃的烘箱中干燥10-15h，焙烧温度400-550℃，焙烧时间为4-5h，最终得到淡黄色催化剂粉末；
步骤三：配置硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的混合溶液，将所述淡黄色催化剂粉末加入到所述混合溶液中，在70～90℃下水浴搅拌9-12h，得到上述混合物的凝胶，在100-120℃下干燥10-14h，然后450～650℃温度下焙烧3～4h，焙烧后得到所述的船舶柴油机SCR脱硝催化剂。
与现有的SCR脱硝催化剂相比，本发明的有益效果是：
1、锐钛矿型二氧化钛为载体比其他晶型的TiO2更有利于活性组分的分散，提高催化剂的活性；
2、V2O5作为主要活性组分，具有良好的SCR脱硝性能，相较于其他过渡金属氧化物，可以实现长时间稳定高效脱硝；
3、锌和钴组成的尖晶石结构氧化物相较于钴、钴和铜、钴和镍几种尖晶石结构氧化物具有更好的催化氧化碳烟的能力。
因此，本发明提供的催化剂可以实现高效稳定脱硝，同时具有优秀的催化氧化碳烟的能力，实现对船舶柴油机尾气的协同控制。
附图说明
图1为本发明船舶柴油机SCR脱硝催化剂的制备工艺流程图；
图2为SCR脱硝催化剂催化氧化碳烟的活性对比曲线；
图3为SCR脱硝催化剂的脱硝活性对比曲线；
图4为本发明船舶柴油机SCR脱硝催化剂通入SO2条件下的碳烟氧化活性曲线；
图5为本发明船舶柴油机SCR脱硝催化剂通入H2O条件下的碳烟氧化活性曲线。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1：
准确称取9.36g偏钒酸铵和20.17g草酸放入烧杯中，向烧杯中注入80ml去离子水，充分搅拌40min，在室温下静置陈化24h。将上述溶液转移到100ml容量瓶中定容，得到钒的前驱体溶液。
准确称取5g锐钛矿型二氧化钛，取9ml上述钒的前驱体溶液滴入锐钛矿型二氧化钛中，用玻璃棒搅拌20min至呈现均匀糊状，超声处理30min，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧5h，得到淡黄色催化剂粉末。
准确称取1.20g硝酸锌、2.36g硝酸钴和3.83g柠檬酸并溶于50ml去离子水中配成混合溶液，将5g上述淡黄色粉末催化剂加入到该混合溶液中，在80℃水浴加热搅拌12h，形成凝胶，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧4h。
实施例2：
准确称取12.36g偏钒酸铵和23.17g草酸放入烧杯中，向烧杯中注入80ml去离子水，充分搅拌40min，在室温下静置陈化24h。将上述溶液转移到100ml容量瓶中定容，得到钒的前驱体溶液。
准确称取5g锐钛矿型二氧化钛，取9ml上述钒的前驱体溶液滴入锐钛矿型二氧化钛中，用玻璃棒搅拌20min至呈现均匀糊状，超声处理30min，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧5h，得到淡黄色催化剂粉末。
准确称取0.9g硝酸锌、1.77g硝酸钴和2.87g柠檬酸并溶于50ml去离子水中配成混合溶液，将5g上述淡黄色粉末催化剂加入到该混合溶液中，在80℃水浴加热搅拌12h，形成凝胶，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧4h。
实施例3：
准确称取6.36g偏钒酸铵和16.17g草酸放入烧杯中，向烧杯中注入80ml去离子水，充分搅拌40min，在室温下静置陈化24h。将上述溶液转移到100ml容量瓶中定容，得到钒的前驱体溶液。
准确称取5g锐钛矿型二氧化钛，取9ml上述钒的前驱体溶液滴入锐钛矿型二氧化钛中，用玻璃棒搅拌20min至呈现均匀糊状，超声处理30min，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧5h，得到淡黄色催化剂粉末。
准确称取1.20g硝酸锌、2.36g硝酸钴和3.83g柠檬酸并溶于50ml去离子水中配成混合溶液，将5g上述淡黄色粉末催化剂加入到该混合溶液中，在80℃水浴加热搅拌12h，形成凝胶，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧4h。
对比例4：(不含辅助活性组分ZnCo2O4的SCR脱硝催化剂)
准确称取9.36g偏钒酸铵和20.17g草酸放入烧杯中，向烧杯中注入80ml去离子水，充分搅拌40min，在室温下静置陈化24h。将上述溶液转移到100ml容量瓶中定容，得到钒的前驱体溶液。
准确称取5g锐钛矿型二氧化钛，取9ml上述钒的前驱体溶液滴入锐钛矿型二氧化钛中，用玻璃棒搅拌20min至呈现均匀糊状，超声处理30min，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧5h，得到淡黄色催化剂粉末。
对比例5：(辅助活性组分为CuCo2O4的SCR脱硝催化剂)
准确称取9.36g偏钒酸铵和20.17g草酸放入烧杯中，向烧杯中注入80ml去离子水，充分搅拌40min，在室温下静置陈化24h。将上述溶液转移到100ml容量瓶中定容，得到钒的前驱体溶液。
准确称取5g锐钛矿型二氧化钛，取9ml上述钒的前驱体溶液滴入锐钛矿型二氧化钛中，用玻璃棒搅拌20min至呈现均匀糊状，超声处理30min，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧5h，得到淡黄色催化剂粉末。
准确称取0.98g硝酸铜、2.36g硝酸钴和3.83g柠檬酸并溶于50ml去离子水中配成混合溶液，将5g上述淡黄色粉末催化剂加入到该混合溶液中，在80℃水浴加热搅拌12h，形成凝胶，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧4h。
对比例6：(辅助活性组分为NiCoO4的SCR脱硝催化剂)
准确称取9.36g偏钒酸铵和20.17g草酸放入烧杯中，向烧杯中注入80ml去离子水，充分搅拌40min，在室温下静置陈化24h。将上述溶液转移到100ml容量瓶中定容，得到钒的前驱体溶液。
准确称取5g锐钛矿型二氧化钛，取9ml上述钒的前驱体溶液滴入锐钛矿型二氧化钛中，用玻璃棒搅拌20min至呈现均匀糊状，超声处理30min，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧5h，得到淡黄色催化剂粉末。
准确称取1.18g硝酸镍、2.36g硝酸钴和3.83g柠檬酸并溶于50ml去离子水中配成混合溶液，将5g上述淡黄色粉末催化剂加入到该混合溶液中，在80℃水浴加热搅拌12h，形成凝胶，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧4h。
对比例7：(辅助活性组分为Co3O4的SCR脱硝催化剂)
准确称取9.36g偏钒酸铵和20.17g草酸放入烧杯中，向烧杯中注入80ml去离子水，充分搅拌40min，在室温下静置陈化24h。将上述溶液转移到100ml容量瓶中定容，得到钒的前驱体溶液。
准确称取5g锐钛矿型二氧化钛，取9ml上述钒的前驱体溶液滴入锐钛矿型二氧化钛中，用玻璃棒搅拌20min至呈现均匀糊状，超声处理30min，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧5h，得到淡黄色催化剂粉末。
准确称取3.54g硝酸钴和3.83g柠檬酸并溶于50ml去离子水中配成混合溶液，将5g上述淡黄色粉末催化剂加入到该混合溶液中，在80℃水浴加热搅拌12h，形成凝胶，在110℃干燥12h，然后在马弗炉中以10℃/min的升温速率升至500℃，煅烧4h。
本发明船舶柴油机尾气处理催化剂评价结果：
(1)催化剂的碳烟氧化活性评价
将本发明的各实施例催化剂进行活性评价实验。实验条件如下：O2为10％，以N2作为平衡气，空速为12000h-1，温度范围为100～700℃，升温速率为5℃/min。催化剂碳烟氧化活性曲线如图2所示。
由图2可知，实施例1所述的催化剂具有更好的碳烟氧化能力，在460℃即可实现碳烟颗粒的起燃，在550℃碳烟氧化强度达到峰值，比无催化剂时降低了100℃。
(2)催化剂的脱硝活性评价
将本发明的各实施例催化剂进行活性评价实验。实验条件如下：NO为1000ppm，NH3为1000ppm，O2为5％，以N2作为平衡气，空速为12000h-1，温度范围为150～400℃。催化剂脱硝活性曲线如图3所示。
由图3可知，分别负载ZnCo2O4、CuCo2O4、NiCoO4、Co3O4等辅助活性组分后，催化剂在300-500℃之间均具有100％的脱硝活性，同时由于氧化性的增强，在低温段具有了更高的SCR脱硝活性，拓宽了催化剂的温度窗口。
(3)催化剂的抗水抗硫性能评价
用实施例1制备的催化剂进行SO2老化性能实验。硫老化条件如下：SO2为350ppm，O2为10％，以N2作为平衡气，空速为12000h-1，温度范围为100～700℃。在通入SO2的条件下，催化剂碳烟氧化活性曲线如图4所示。由图4可知，在反应器中通入SO2后，本发明实施例中的催化剂依然可以保持较高的碳烟氧化活性，碳烟氧化的起燃温度依然可以维持在480℃左右，可见本发明的催化剂具有良好的抗硫性能。
用实施例1制备的催化剂进行通H2O老化性能实验。通入H2O老化条件如下：H2O为5vol％，O2为10％，以N2作为平衡气，空速为12000h-1，温度范围为100～700℃。在通入SO2的条件下，催化剂碳烟氧化活性曲线如图5所示。由图5可知，在反应器中通入H2O后，本发明实施例中的催化剂在高温段对碳烟氧化的活性基本不变，同时在400-450℃之间，碳烟已经开始被氧化，起燃温度提前了25℃，说明本发明实施例中的催化剂具有较高的抗水能力。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述催化剂由以下质量百分比计的组分制成：活性组分：V2O5 0.5-5%，辅助活性组分：ZnCo2O4 5-20%，余量为载体：TiO2。
2.根据权利要求1所述的高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述催化剂主要由以下质量百分比计的组分制成：活性组分：V2O5 0.8-1.2 %，辅助活性组分：ZnCo2O4 12-15 %，余量为载体：TiO2。
3.根据权利要求1或2所述的高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述TiO2为纳米级锐钛矿型TiO2，其平均粒径为20-30nm。
4.一种权利要求1所述的高效脱除碳烟的船舶柴油机SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一：将草酸与偏钒酸铵混合溶于去离子水中，搅拌至形成澄清溶液，静置陈化，得到钒的前驱体溶液；
步骤二：将锐钛矿型二氧化钛载体浸于所述钒的前驱体溶液，搅拌、超声、静置干燥、煅烧后得到淡黄色粉末；
步骤三:配置硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的混合溶液，将所述淡黄色粉末加入到所述混合溶液中，搅拌至形成凝胶，经干燥、焙烧后得到所述的船舶柴油机SCR脱硝催化剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，草酸和偏钒酸铵的物质的量的比为2：1，加入去离子水的物质的量与草酸及偏钒酸铵物质的量之和的比例为（5~7）：1。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤二中，锐钛矿型二氧化钛与钒的前驱体溶液的用量比为1g ：0.3~0.6ml。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤三中，硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的物质的量之比为1：（1.5~3）：（4~6），硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的物质的量之和与水的物质的量之比为1：（2~3）。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于该方法具体包括如下步骤：
步骤一：将草酸与偏钒酸铵混合溶于去离子水中，搅拌30~60min，在室温静置陈化12~24h，得到钒的前驱体溶液；
步骤二：将锐钛矿型二氧化钛载体浸于所述钒的前驱体溶液，搅拌15-30min，超声处理10-30min，静置18-24h，在110-120℃的烘箱中干燥10-15h，焙烧温度400-550℃，焙烧时间为4-5h，最终得到淡黄色粉末；
步骤三:配置硝酸锌、硝酸钴、柠檬酸的混合溶液，将所述淡黄色粉末加入到所述混合溶液中，在70~90℃下水浴搅拌9-12h，得到上述混合物的凝胶，在100-120℃下干燥10-14h，然后450~650℃温度下焙烧3~4h，焙烧后得到所述的船舶柴油机SCR脱硝催化剂。
CN201611251844.9A 2016-12-30 2016-12-30 高效脱除碳烟的船舶柴油机scr脱硝催化剂及其制备方法 Active CN107051466B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611251844.9A CN107051466B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 高效脱除碳烟的船舶柴油机scr脱硝催化剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611251844.9A CN107051466B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 高效脱除碳烟的船舶柴油机scr脱硝催化剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107051466A CN107051466A (zh) 2017-08-18
CN107051466B true CN107051466B (zh) 2019-06-18

Family

ID=59624316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611251844.9A Active CN107051466B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 高效脱除碳烟的船舶柴油机scr脱硝催化剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107051466B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113649020B (zh) * 2021-09-08 2024-03-05 江苏爱尔沃特环保科技有限公司 一种负载高熵氧化物的低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN114618523B (zh) * 2022-03-12 2024-01-23 郑州大学 一种用于柴油车尾气碳烟颗粒消除的整体式催化剂及其制备方法和应用
CN115869989A (zh) * 2022-09-27 2023-03-31 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种船舶柴油机尾气低温脱硝催化剂的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101396657A (zh) * 2008-10-23 2009-04-01 清华大学 一种以TiO2为原料的脱硝催化剂及其制备方法
CN101590404A (zh) * 2009-06-26 2009-12-02 清华大学 一种低钒脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN102869429A (zh) * 2010-02-01 2013-01-09 约翰逊马西有限公司 包括组合的烟灰氧化和nh3-scr的催化剂的过滤器
CN104128184A (zh) * 2014-06-24 2014-11-05 安徽理工大学 一种漂浮型CoFe2O4/TiO2/漂珠复合光催化剂及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5350614B2 (ja) * 2007-08-22 2013-11-27 本田技研工業株式会社 排ガス浄化触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101396657A (zh) * 2008-10-23 2009-04-01 清华大学 一种以TiO2为原料的脱硝催化剂及其制备方法
CN101590404A (zh) * 2009-06-26 2009-12-02 清华大学 一种低钒脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN102869429A (zh) * 2010-02-01 2013-01-09 约翰逊马西有限公司 包括组合的烟灰氧化和nh3-scr的催化剂的过滤器
CN104128184A (zh) * 2014-06-24 2014-11-05 安徽理工大学 一种漂浮型CoFe2O4/TiO2/漂珠复合光催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钒钛SCR脱硝催化剂低温研究进展;邹鹏等;《电力科技与环保》;20111031;第27卷(第5期);5-9

Also Published As

Publication number Publication date
CN107051466A (zh) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109513438B (zh) 一种环境友好型高温脱硝催化剂及其制备方法
CN103908970B (zh) 用于柴油车尾气处理的整体式scr蜂窝催化剂及其制备方法
CN105727985A (zh) 蜂窝整体式低温脱硝催化剂及其制备方法
CN107051466B (zh) 高效脱除碳烟的船舶柴油机scr脱硝催化剂及其制备方法
CN104998680A (zh) 一种抗so2和h2o中毒的低温脱硝催化剂及其制备方法
WO2014134855A1 (zh) 一种用于柴油车尾气脱硝的低温scr催化剂及其制备方法
CN104162421A (zh) 一种耐高温钒钨钛氧化物催化剂的制备方法
CN104415796B (zh) 一种以偏钛酸为原料一步法制备脱硝催化剂的方法
CN103962126B (zh) 一种用于氮氧化合物选择性催化还原的催化剂及制备方法
CN105561974B (zh) 一种柴油机尾气scr脱硝用催化剂及其制备方法
CN107913716A (zh) 一种无毒中高温抗碱金属脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN107008490B (zh) 一种净化柴油车尾气的氧化型催化剂及其制备方法
CN106582874A (zh) 一种耐高温磷钨酸吸附型铁基氧化物催化剂及其制备方法
CN108816246A (zh) 一种高分散抗烧结柴油车asc催化剂及其制备方法
CN106076316A (zh) 一种以偏钛酸为原料制备宽工作温度脱硝催化剂的方法
CN104475006B (zh) 用于柴油机和稀燃汽油机氮氧化物储存的吸附剂及其制备
CN105797706A (zh) 柴油车尾气颗粒物净化用铈镧固溶体催化剂及其制备方法
CN108236943A (zh) 一种钒基氧化物催化剂的制备方法
CN105727965A (zh) 一种用于烟气脱硝的铜锆铈钛复合氧化物催化剂及其制法
CN109317153A (zh) 一种改性钙钛矿催化剂及其制备方法
CN106362733A (zh) 一种耐高温锰基氧化物催化剂及其制备方法
CN109529812A (zh) 一种适用于中高温高湿烟气条件的scr催化剂及制备方法
CN105126819B (zh) 一种同时消除nh3、no和碳烟颗粒的复合氧化物催化剂及其制备方法和用途
CN115445654B (zh) 一种柴油车尾气氨净化分子筛催化剂及制备方法和用途
CN109289906B (zh) 一种氨气净化催化剂及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant