CN108067219A - 一种scr催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种SCR催化剂及其制备方法，该SCR催化剂包括催化剂载体和活性组分，所述载体经高温活化后，用活性组分溶液浸渍，经活化、焙烧制得SCR催化剂；活性组分为MnO2、WO3、MoO3中的两种或三种的混合物；该活性组分的质量为载体质量的30‑40％。本发明采用经高温活化的活性炭为载体，活性炭本身具有一定的吸附功能，活化之后，进一步提高了其吸附能力，可对氮氧化物进行一定的吸附脱除，而活性组分采用MnO2、WO3、MoO3的组合，WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份,MnO2具有强还原性，所制备的催化剂选择性稳定，活性高，寿命长，催化效果好，该方法简化了生产过程，节能环保，降低生产成本，提高了催化剂的收率。

Description

一种SCR催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂制备技术领域，尤其是一种SCR催化剂及其制备方法。
背景技术
选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺在我国热电厂氮氧化物减排工作中得到广泛采用，目前，国内外90％以上的氮氧化物减排采用SCR烟气脱硝工艺。脱硝催化剂是SCR烟气脱硝工艺的重要原材料。
目前，工业化应用的SCR催化剂主要是WO3或MoO3掺杂的V2O5/TiO2催化剂。但是该催化剂存在很多问题，例如具有生物毒性的V2O5在使用中发生脱落，威胁人类健康、操作温度窗口较窄、高温段N2选择性差，高温下V2O5的挥发和TiO2的晶型转变导致稳定性差。因此开发高效稳定环境友好的催化剂是SCR催化剂发展的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SCR催化剂及其制备方法，能够简化生产过程，节能环保，降低生产成本，延长催化剂的使用寿命，有效提高所制备的分子筛催化剂的催化活性和选择性，提高产品收率，减少损失。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种SCR催化剂，包括载体与活性组分，其中，所述载体为经高温活化处理的活性炭，所述活性组分为MnO2、WO3、MoO3中的两种或三种的混合物；所述活性组分的质量为载体质量的30-40％；
所述载体是在马弗炉中经500-700℃高温活化。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的一种SCR催化剂，其中，所述活性组分中MnO2、WO3、MoO3的质量百分数分别为：MnO2 5-40％，WO3 10-60％，MoO3 15-70％。
一种SCR催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性炭载体放置于马弗炉中于500-700℃进行高温活化；
(2)将活性组分制成溶液，然后将活化后的活性炭放入活性组分溶液中进行浸渍，浸渍12-20h后将活性炭和活性组分放入微波炉中活化，然后再进行焙烧，得到所述的SCR催化剂。
前述的一种SCR催化剂的制备方法，其中，活性炭在马弗炉中高温活化的时间为2-3h。
前述的一种SCR催化剂的制备方法，其中，浸渍时，活性炭的质量与活性组分溶液的体积之比为1：4。
前述的一种SCR催化剂的制备方法，其中，微波炉活化时微波功率为300-500W，微波时间为2-10min。
前述的一种SCR催化剂的制备方法，其中，焙烧的温度为600-700℃，焙烧的时间为3h。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，借由上述技术方案，本发明一种SCR催化剂及其制备方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
本发明简化了制备催化剂的步骤，提高了产品收率，且制备出的催化剂活性高、选择性稳定，延长了催化剂的使用寿命，制备方法简单，容易操作，安全性高。
与现有的SCR催化剂相比，本发明采用经高温活化的活性炭为载体，活性炭本身具有一定的吸附功能，活化之后，进一步提高了其吸附能力，可对氮氧化物进行一定的吸附脱除，而活性组分采用MnO2、WO3、MoO3的的组合，WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份,MnO2具有强还原性，该催化剂选择性高，寿命长，催化效果好，满足使用要求。
综上所述，本发明一种SCR催化剂及其制备方法在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
无
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种SCR催化剂及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提供一种新型的SCR催化剂，该催化剂包括载体与活性组分，载体为经高温活化处理的活性炭，活性组分为MnO2、WO3、MoO3中的两种或三种的混合物；所述活性组分的质量为载体质量的30-40％，活性组分中MnO2、WO3、MoO3的质量百分数分别为：MnO2 5-40％，WO3 10-60％，MoO3 15-70％。
本发明的催化剂是按照以下方法制备的：
(1)将活性炭载体放置于马弗炉中于500-700℃进行高温活化，活化的时间为2-3h；
(2)将活性组分的可溶性盐制成溶液，然后将活化后的活性炭放入活性组分溶液中进行浸渍，浸渍时，活性炭的质量与活性组分溶液的体积之比为1：4；浸渍12-20h后将活性炭和活性组分放入微波炉中在300-500W活化2-10min，然后将活性炭放入马弗炉中于600-700℃焙烧3h，得到所述的SCR催化剂。
实施例1
将活性炭载体放置于马弗炉中于500℃进行高温活化，活化的时间为3h；将MnO2和WO3的可溶性盐制成溶液，然后将活化后的活性炭放入活性组分溶液中进行浸渍，浸渍时，活性炭的质量与活性组分溶液的体积之比为1：4；浸渍20h后将活性炭和活性组分放入微波炉中在500W活化6min，然后将活性炭放入马弗炉中于600℃焙烧3h，得到所述的SCR催化剂。
将上述制备的催化剂在催化剂活性评价装置上进行活性测试，测试条件为：温度200-400℃，反应气为模拟机动车尾气，反应空速40000h-1，结果表明，在温度为200-400℃的范围内，NOX的转化率为92％。
实施例2
将活性炭载体放置于马弗炉中于700℃进行高温活化，活化的时间为2h；将MnO2和MoO3的可溶性盐制成溶液，然后将活化后的活性炭放入活性组分溶液中进行浸渍，浸渍时，活性炭的质量与活性组分溶液的体积之比为1：4；浸渍15h后将活性炭和活性组分放入微波炉中在350W活化6min，然后将活性炭放入马弗炉中于670℃焙烧3h，得到所述的SCR催化剂。
将上述制备的催化剂在催化剂活性评价装置上进行活性测试，测试条件为：温度200-400℃，反应气为模拟机动车尾气，反应空速40000h-1，结果表明，在温度为200-400℃的范围内，NOX的转化率为95％。
实施例3
将活性炭载体放置于马弗炉中于600℃进行高温活化，活化的时间为2h；将MoO3和WO3的可溶性盐制成溶液，然后将活化后的活性炭放入活性组分溶液中进行浸渍，浸渍时，活性炭的质量与活性组分溶液的体积之比为1：4；浸渍20h后将活性炭和活性组分放入微波炉中在400W活化8min，然后将活性炭放入马弗炉中于650℃焙烧3h，得到所述的SCR催化剂。
将上述制备的催化剂在催化剂活性评价装置上进行活性测试，测试条件为：温度200-400℃，反应气为模拟机动车尾气，反应空速40000h-1，结果表明，在温度为200-400℃的范围内，NOX的转化率为97％。
实施例4
将活性炭载体放置于马弗炉中于650℃进行高温活化，活化的时间为3h；将MnO2、WO3、MoO3三者的可溶性盐制成溶液，然后将活化后的活性炭放入活性组分溶液中进行浸渍，浸渍时，活性炭的质量与活性组分溶液的体积之比为1：4；浸渍12h后将活性炭和活性组分放入微波炉中在300W活化10min，然后将活性炭放入马弗炉中于700℃焙烧3h，得到所述的SCR催化剂。
将上述制备的催化剂在催化剂活性评价装置上进行活性测试，测试条件为：温度200-400℃，反应气为模拟机动车尾气，反应空速40000h-1，结果表明，在温度为200-400℃的范围内，NOX的转化率为90％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种SCR催化剂，包括载体与活性组分，其特征在于所述载体为经高温活化处理的活性炭，所述活性组分为MnO2、WO3、MoO3中的两种或三种的混合物；所述活性组分的质量为载体质量的30-40％；
所述载体是在马弗炉中经500-700℃高温活化。
2.如权利要求1所述的SCR催化剂，其特征在于所述活性组分中MnO2、WO3、MoO3的质量百分数分别为：MnO2 5-40％，WO3 10-60％，MoO3 15-70％。
3.一种SCR催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将活性炭载体放置于马弗炉中于500-700℃进行高温活化；
(2)将活性组分制成溶液，然后将活化后的活性炭放入活性组分溶液中进行浸渍，浸渍12-20h后将活性炭和活性组分放入微波炉中活化，然后再进行焙烧，得到所述的SCR催化剂。
4.如权利要求3所述的SCR催化剂的制备方法，其特征在于活性炭在马弗炉中高温活化的时间为2-3h。
5.如权利要求3所述的SCR催化剂的制备方法，其特征在于浸渍时，活性炭的质量与活性组分溶液的体积之比为1：4。
6.如权利要求3所述的SCR催化剂的制备方法，其特征在于微波炉活化时微波功率为300-500W，微波时间为2-10min。
7.如权利要求3所述的SCR催化剂的制备方法，其特征在于焙烧的温度为600-700℃，焙烧的时间为3h。
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