CN108114742A - 一种复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脱硝催化剂及其制备方法，包括（1）Ti‑Si‑分子筛复合溶胶制备；（2）Ti‑Si‑分子筛复合涂层制备；（3）负载活性组分。本发明脱硝催化剂是采用上述本发明方法制备的。本发明制备工艺简单，成本低廉，所制备的脱硝催化剂适应的活性温度范围宽，脱硝活性高，抗SO2和H2O中毒能力强。
Description
技术领域
本发明涉及脱硝催化剂，具体涉及一种复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
以NH3为还原剂的选择性催化还原技术（SCR）是去除烟气中NOx（氮氧化物）的最有效的方法之一。其中，催化剂是该项技术的核心。目前，应用最多的SCR催化剂是以V2O5作为活性组分，TiO2作为载体，再加入WO3或者MoO3作为助催化剂的中高温催化剂，它在300-400℃时才有较高的活性，范围较窄常常不能满足使用条件下温度变化较大的要求。其次，作为主要活性组分的V2O5是一种剧毒物质，容易对人体和环境产生二次污染。再者，V2O5易将烟气中的SO2氧化为SO3，SO3会与NH3反应生成硫酸铵及硫酸氢铵从而造成催化剂活性下降，并且堵塞脱硝反应器。
由于这类催化剂只有在温度高于300℃时才有较高的活性，所以一般只能将SCR反应器布置于省煤器和除尘器之间。但是现有的锅炉在该位置大多没有预留脱硝空间，因此给SCR工艺的应用带来了很大的困难。此外，在该工艺段的烟气中含有高浓度灰尘，灰尘中还有碱金属、砷和汞等会对催化剂产生毒害作用的物质，影响其脱硝效率和使用寿命。因此研究和开发活性温度范围宽、无毒、高效、经济的烟气脱硝催化剂一直是烟气脱硝领域的热点。
CN101204650A公开了一种铈钛复合氧化物催化剂制备方法及其应用，主要组成为氧化铈及二氧化钛，由浸渍法或共沉淀法制备得到，在催化剂的上游喷入还原剂氨气或尿素与尾气混合，使混合气在250-450℃范围内和催化剂接触，从而使氮氧化物还原为氮气和水。CN101185886A公开了一种SCR脱硝催化剂的制备方法，将堇青石蜂窝陶瓷浸渍在Al2O3-SiO2-TiO2复合溶胶中，取出后吹净孔道中的残液，干燥并焙烧；活性组分浸渍液是将硝酸镧、偏钒酸铵、仲钨酸铵混合后溶于去离子水，加入草酸，陈化；将上述载体浸渍在活性组分浸渍液中负载活性组分。但实际上，这类催化剂大都只在不含硫、无水的中高温条件下才呈现出较高的脱硝能力，并不具备长时间抗水抗硫的性能，低温活性不佳，在实际应用还有一定的局限性。
CN102500358A公开了一种选择性催化还原脱硝催化剂，包括载体、活性物质和助催化剂，所述的载体为质子化的钛纳米管，所述的活性物质为通过活性物质前驱体灼烧得到的过渡金属氧化物，所述的助催化剂为通过助催化剂前驱体灼烧得到的过渡金属氧化物；所述的活性物质和助催化剂在载体上的负载量均以过渡金属氧化物中的金属与钛元素的摩尔比来表示，负载量均为0.005-1。上述选择性催化还原脱硝催化剂的制备方法是将TiO2颗粒和强碱溶液先进行水热处理，再经酸洗、水洗、有机溶剂浸泡和干燥后得到质子化的钛纳米管，再以浸渍法负载活性物质和助催化剂。该发明是以质子化的钛纳米管为载体，从而提高抗碱金属和碱土金属中毒能力，质子化的钛纳米管价格昂贵，制备过于复杂，且活性组分中有剧毒物质钒，容易造成二次污染。
CN103240081A制备了以TiO2-SiO2为载体的锰基低温脱硝催化剂，采用溶胶-凝胶法制备MnOx/TiO2-SiO2催化剂，其中SiO2占复合载体的质量比为40%-60%，Mn与（Ti+Si）的物质的量比为0.5-1.0:1，其特点是SiO2的加入大大的增加了载体的比表面积，有利于活性物质在其表面的分散及稳定性，且以TiO2-SiO2为复合载体能提高催化剂的抗碱金属中毒性能；活性组分成本低，无毒性，且在较低温度下就能有很好的脱硝催化活性，因此适用于水泥窑炉除尘后低温环境下NOx的脱硝催化。然而锰基脱硝催化剂遇到SO2很容易失活，抗硫性能不佳。
CN101954290A公开了一种新型复合载体SCR烟气脱硝催化剂。采用溶胶-凝胶法使钛酸丁酯在介孔SiO2中水解制备TiO2-介孔SiO2载体，然后将助催化剂及活性组分负载在载体上。采用该方法制备的催化剂TiO2与SiO2结合紧密，并使活性组分更容易分散且有利于气体进入孔道与催化剂充分反应。以上专利存在SiO2、Al2O3和ZrO2等无机组分与TiO2不能充分的结合，强度不足的缺点，且专利中采用钛酸丁酯作为钛源，正硅酸乙酯作为硅源，乙醇为溶剂，存在成本高、操作复杂等缺点。
CN102240543A公开了一种CeO2-ZrO2脱硝催化剂，该催化剂以堇青石蜂窝陶瓷为载体，负载活性组分为CeO2-ZrO2，再在活性组分涂层上负载Nb2O改性组分涂层。该催化剂直接在堇青石上负载活性组分，堇青石载体比表面低，因此活性组分负载量低。CN1593752A公开了一种用于电站烟气SCR脱硝的催化剂。该催化剂在堇青石蜂窝上负载Al2O3为载体涂层，负载V2O5和WO3为活性组分。CN101234345A公开了一种脱硝催化剂，该催化剂以铝基陶瓷为载体，活性Al2O3为第二载体，CeO2添加适量金属氧化物为活性组分。CN101053838A公开了一种脱硝催化剂，该催化剂以堇青石为载体，负载Al2O3涂层后，再负载CuO为活性组分。以上专利虽先在堇青石载体表面负载Al2O3涂层，增大表面积，但负载第二载体涂层或者直接负载活性组分，催化剂载体成分单一，抗毒化性能差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂及其制备方法。本发明制备工艺简单，成本低廉，所制备的脱硝催化剂适应的活性温度范围宽，脱硝活性高，抗SO2和H2O中毒能力强。
本发明所述复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）Ti-Si-分子筛复合溶胶的制备
在硝酸溶液中加入硫酸钛、硅溶胶、分散剂、扩孔剂和稳定剂，搅拌均匀后，将分子筛缓慢加入到剧烈搅拌的上述溶液中，陈化6-24小时得到稳定的Ti-Si-分子筛复合溶胶。所述硝酸溶液的浓度为0.5-5.0mol/L，硫酸钛与硝酸溶液的质量体积比为1g:4mL。所述硫酸钛与硅溶胶的质量比为5:1-1:1，硫酸钛与分子筛的质量比为10:1-5:1，硫酸钛与分散剂的质量比为40:1-5:1，硫酸钛与扩孔剂的质量比为40:1-10:1，硫酸钛与稳定剂的质量比为40:1-10:1。所述的硅溶胶为工业级硅溶胶，SiO2含量为20wt%-30wt%，pH值8.5-10.0。所述的分散剂为尿素，扩孔剂为聚乙二醇、聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素等中的一种或几种，稳定剂为乙醇胺或乙酰丙酮。
本发明中，步骤（1）所述分子筛优选为ZSM-5分子筛，更优选采用金属同晶置换的ZSM-5分子筛，置换金属部分或全部置换掉ZSM-5分子筛中的Al，所述的置换金属为锡、锆、锌、镓等中的一种或几种，Si/（置换金属+Al）摩尔比为10-150，优选为20-100。金属同晶置换ZSM-5分子筛采用水热合成法制备，具体为：取所需量的硅源、铝源，分别用蒸馏水溶解制成溶液，将两种溶液与置换金属的氧化物混合后，强力搅拌，同时加入所需模板剂，调节pH值在9-11 范围内，得到白色凝胶停止搅拌；将凝胶移至高压反应釜，在50-300℃温度下晶化20-80小时，所得产物洗涤、过滤后得到金属同晶置换的ZSM-5分子筛。其中，硅源为硅酸钠盐、水玻璃、硅溶胶或偏硅酸盐中的一种；铝源为铝盐或铝酸盐中的一种；置换金属为锡、锆、锌或镓；模板剂为正丁胺、三乙胺、四丙基溴化铵或乙二胺中的一种。
（2）Ti-Si-分子筛复合涂层的制备
将蜂窝陶瓷基体浸入制备好的Ti-Si-分子筛复合溶胶中，取出后吹去孔道内残液，干燥、焙烧后得到涂有Ti-Si-分子筛涂层的蜂窝陶瓷载体。所述蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷基体。
（3）负载活性组分
将涂有Ti-Si-分子筛涂层的蜂窝陶瓷载体浸渍到含有铈、钼、锡的活性组分盐溶液中，取出后吹去残液，干燥、焙烧后得到脱硝催化剂。所述活性组分溶液中，硝酸铈的浓度为15-45g/L、钼酸铵的浓度为6.5-30g/L，四氯化锡的浓度为2-10g/L。
本发明中，步骤（2）、（3）所述的干燥温度为80-200℃，干燥时间5-24小时；焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为2-5小时。
本发明的复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂是采用上述本发明方法制备的，选择蜂窝陶瓷基体，在蜂窝陶瓷基体孔道表面浸渍涂覆Ti-Si-分子筛复合涂层，涂覆后载体浸渍负载活性组分Ce、Mo和Sn。以蜂窝陶瓷基体质量为基准，所述Ti-Si-分子筛复合涂层所占比例为8wt%-20wt%，其中TiO2所占比例为5wt%-15wt%，SiO2所占比例为1wt%-10wt%，分子筛所占比例为1wt%-8wt%；所述活性组分Ce所占比例为0.2wt%-1wt%，Mo所占比例为0.5wt%-2wt%，Sn所占比例为0.1wt%-0.5wt%。
本发明脱硝催化剂中，所述蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷，所述分子筛为ZSM-5分子筛，优选采用金属同晶置换的ZSM-5分子筛，置换金属部分或全部置换掉ZSM-5分子筛中的Al，所述的置换金属为锡、锆、锌、镓等中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
（1）在制备Ti-Si-分子筛复合溶胶过程中加入分散剂和稳定剂，使钛溶胶、硅溶胶和分子筛充分分散、混合均匀并且稳定，涂层更牢固。在Ti-Si-分子筛复合溶胶中加入扩孔剂，使载体涂层具有多孔结构，能够提高活性组分的分散度，减少活性组分的用量，降低催化剂的成本，同时抑制硫酸盐的沉积，利于耐硫性能和热稳定性的提高。
（2）采用Ti-Si-分子筛复合载体负载特定的活性金属组分，增强了催化剂的表面酸性，提高了催化剂抗H2O蒸汽和SO2中毒的能力。
（3）采用Ti-Si-分子筛复合载体，其中分子筛选择特定的金属对ZSM-5分子筛中的Al进行同晶置换，提高了脱硝反应的活性，而且使催化剂在低温下也具有较高的活性。
（4）催化剂活性组分环保无毒，活性温度窗口在160-450℃范围内时，脱硝率在90%以上。
具体实施方式
本发明的具体实施方式将通过以下实施例更为详细地进行例示性的说明，而且所述实施例不应理解为本发明范围的限制。本发明中，wt%为质量分数。
本发明中Ti-Si-分子筛涂层的负载量通过称量堇青石蜂窝陶瓷基体负载前后的重量获得。活性组分Ce、Sn和Mo的含量通过ICP（电感耦合等离子光谱发生仪）进行检测。
实施例1
（1）Ti-Si-分子筛复合溶胶的制备：取450克硫酸钛和300g硅溶胶加入到1800mL浓度为0.6 mol/L硝酸溶液中，在搅拌的同时添加20g尿素，20g聚丙烯酰胺和15g乙酰丙酮。搅拌一定时间后，加入60克ZSM-5分子筛，陈化24小时，得到透明Ti-Si-分子筛复合溶胶。
（2）Ti-Si-分子筛复合涂层的制备：将堇青石蜂窝基体浸入步骤（1）制备好的Ti-Si-分子筛复合溶胶中，取出后，用压缩空气吹去孔道内残液，在100℃干燥12小时，600℃焙烧2小时，即可得到涂有Ti-Si-分子筛复合涂层的载体。
（3）负载活性组分：将步骤（2）得到的蜂窝陶瓷载体在20g/L硝酸铈、30g/L钼酸铵和4g/L四氯化锡溶液中浸渍5分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，500℃焙烧4小时，即可制得该脱硝催化剂。
制备的催化剂以蜂窝陶瓷基体为基准，Ti-Si-分子筛复合涂层所占比例为10.5wt%，其中TiO2所占比例为8wt%，SiO2所占比例为1.5%，分子筛所占比例为1wt%；活性组分Ce所占比例为0.5wt%，Mo所占比例为1wt%，Sn所占比例为0.2wt%。
实施例2
（1）Ti-Si-分子筛复合溶胶的制备：取450克硫酸钛和400g硅溶胶加入到1800mL浓度为2mol/L硝酸溶液中，在搅拌的同时添加40g尿素，30g聚丙烯酰胺和30g乙酰丙酮。搅拌一定时间后，加入70克ZSM-5分子筛，陈化24小时，得到透明Ti-Si-分子筛复合溶胶。
（2）Ti-Si-分子筛复合涂层的制备：将堇青石蜂窝基体浸入步骤（1）制备好的Ti-Si-分子筛复合溶胶中，取出后，用压缩空气吹去孔道内残液，在120℃干燥8小时，550℃焙烧4小时，即可得到涂有Ti-Si-分子筛复合涂层的载体。
（3）负载活性组分：将步骤（2）得到的蜂窝陶瓷载体在30g/L硝酸铈、50g/L钼酸铵和6g/L四氯化锡溶液中浸渍5分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，500℃焙烧5小时，即可制得该脱硝催化剂。
制备的催化剂以蜂窝陶瓷基体为基准，Ti-Si-分子筛复合涂层所占比例为12.6wt%，其中TiO2所占比例为9wt%，SiO2所占比例为2%，分子筛所占比例为1.6wt%；活性组分Ce所占比例为0.7wt%，Mo所占比例为1.2wt%，Sn所占比例为0.3wt%。
实施例3
（1）Ti-Si-分子筛复合溶胶的制备：取450克硫酸钛和100g硅溶胶加入到1800mL浓度为4 mol/L硝酸溶液中，在搅拌的同时添加80g尿素，40g聚乙二醇和40g乙酰丙酮。搅拌一定时间后，加入50克ZSM-5分子筛，陈化24小时，得到透明Ti-Si-分子筛复合溶胶。
（2）Ti-Si-分子筛复合涂层的制备：将堇青石蜂窝基体浸入步骤（1）制备好的Ti-Si-分子筛复合溶胶中，取出后，用压缩空气吹去孔道内残液，在100℃干燥12小时，400℃焙烧5小时，即可得到涂有Ti-Si-分子筛复合涂层的载体。
（3）负载活性组分：将步骤（2）得到的蜂窝陶瓷载体在40g/L硝酸铈、60g/L钼酸铵和8g/L四氯化锡溶液中浸渍5分钟，取出，吹去残液，120℃干燥12小时，500℃焙烧5小时，即可制得该脱硝催化剂。
制备的催化剂以蜂窝陶瓷基体为基准，Ti-Si-分子筛复合涂层所占比例为10.4wt%，其中TiO2所占比例为7wt%，SiO2所占比例为1.6%，分子筛所占比例为1.8wt%；活性组分Ce所占比例为0.8wt%，Mo所占比例为1.3wt%，Sn所占比例为0.4wt%。
实施例4
（1）Ti-Si-分子筛复合溶胶的制备：取450克硫酸钛和200g硅溶胶加入到1800mL浓度为1mol/L的硝酸溶液中，在搅拌的同时添加12g尿素，13g聚丙烯酰胺和15g乙醇胺。搅拌一定时间后，加入50克的ZSM-5分子筛，陈化24小时，得到透明Ti-Si-分子筛复合溶胶。
（2）Ti-Si-分子筛复合涂层的制备：将堇青石蜂窝基体浸入步骤（1）制备好的Ti-Si-分子筛复合溶胶中，取出后，用压缩空气吹去孔道内残液，在120℃干燥8小时，600℃焙烧3小时，即可得到涂有Ti-Si-分子筛复合涂层的载体。
（3）负载活性组分：将步骤（2）得到的蜂窝陶瓷载体在16g/L硝酸铈、25g/L钼酸铵和3g/L四氯化锡溶液中浸渍5分钟，取出，吹去残液，120℃干燥12小时，550℃焙烧5小时，即可制得该脱硝催化剂。
制备的催化剂以蜂窝陶瓷基体为基准，Ti-Si-分子筛复合涂层所占比例为11.3wt%，其中TiO2所占比例为6wt%，SiO2所占比例为3%，分子筛所占比例为2.3wt%，活性组分Ce所占比例为0.4wt%，Mo所占比例为0.9wt%，Sn所占比例为0.2wt%。
实施例5
同实施例2，不同之处在于采用以下所述的分子筛。
取所需量的硅源、铝源，分别用蒸馏水溶解制成溶液，将两种溶液与置换金属的氧化物混合后，强力搅拌，同时加入所需模板剂，调节pH值在10，得到白色凝胶停止搅拌；将凝胶移至高压反应釜，在150℃温度下晶化40小时，所得产物洗涤、过滤后得到金属同晶置换的ZSM-5分子筛。其中，硅源为硅酸钠盐、水玻璃、硅溶胶或偏硅酸盐中的一种；铝源为铝盐或铝酸盐中的一种；置换金属为锡、锆、锌或镓；模板剂为正丁胺、三乙胺、四丙基溴化铵或乙二胺中的一种。具体的使用情况如表1所示。
表1金属同晶置换的ZSM-5分子筛的原料组成
采用上述分子筛分别制得脱硝催化剂5A、5B、5C、5D。
比较例1
不添加尿素，聚丙烯酰胺和乙酰丙酮，其他同实施例2。
比较例2
活性组分不添加四氯化锡，其他同实施例2。
比较例3
活性组分不添加钼酸铵，其他同实施例2。
本发明中，涂层牢固度通过超声振动实验进行评价，将样品放入到介质为水的超声波清洗器中（KQ-250D，功率150W，频率40KHz），超声5小时后计算脱落率。超声脱落率=（涂层重量-超声振荡后重量）/涂层重量×100%。
本发明催化剂脱硝活性测试方法如下：实验装置由配气系统、流量控制（质量流量计）、气体混合器、气体预热器、催化反应器和烟气分析系统构成。将整装蜂窝催化剂（150×150×1000 mm）切割为小型检测块（45×45×50mm），然后将小型检测块放入固定管式反应器。模拟烟道气组成为：NO、NH3、O2以及载气N2 组成，混合气体总流量608L/h，空速为5000h-1，NH3浓度，NO浓度：1000ppm，NH3/NO=1，SO2浓度：200ppm，H2O蒸汽：10%，反应温度控制在160-450℃。各气体流量由质量流量计和转子流量计控制。气体进入反应器之前先通过气体混合器混合再经过预热器预热。进气口与出气口的NO 浓度由烟气分析仪测定。为了消除表面吸附的影响，系统在通气运行稳定20~30分钟开始采集测试。
催化剂的催化活性由NO的脱硝活性反映，NO的脱硝活性由下式计算：脱硝活性=[(C0-C)/C0]×100%。
式中，C0 为NO初始浓度，C为处理后气体中NO浓度。
表2不同催化剂在不同温度下的脱硝效果
综上所述，本发明制备得到的催化剂在温度窗口160-450℃下，特别是在高浓度H2O和SO2共存的条件下仍具有较高的脱硝效率，特别是具有较好地低温脱硝活性，因此更利于使SCR脱硝装置布置于较宽的温度范围烟气段，拓展了SCR的应用范围。
Claims (14)
1.一种复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）Ti-Si-分子筛复合溶胶的制备：在硝酸溶液中加入硫酸钛、硅溶胶、分散剂、扩孔剂和稳定剂，搅拌均匀后，将分子筛缓慢加入到剧烈搅拌的上述溶液中，陈化6-24小时得到稳定的Ti-Si-分子筛复合溶胶；
（2）Ti-Si-分子筛复合涂层的制备：将蜂窝陶瓷基体浸入制备好的Ti-Si-分子筛复合溶胶中，取出后吹去孔道内残液，干燥、焙烧后得到涂有Ti-Si-分子筛涂层的蜂窝陶瓷载体；
（3）负载活性组分：将涂有Ti-Si-分子筛涂层的蜂窝陶瓷载体浸渍到含有铈、钼、锡的活性组分盐溶液中，取出后吹去残液，干燥、焙烧后得到脱硝催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硝酸溶液的浓度为0.5-5.0mol/L，硫酸钛与硝酸溶液的质量体积比为1g:4mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硫酸钛与硅溶胶的质量比为5:1-1:1，硫酸钛与分子筛的质量比为10:1-5:1，硫酸钛与分散剂的质量比为40:1-5:1，硫酸钛与扩孔剂的质量比为40:1-10:1，硫酸钛与稳定剂的质量比为40:1-10:1。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述的硅溶胶为工业级硅溶胶，SiO2含量为20wt%-30wt%，pH值8.5-10.0。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述的分散剂为尿素，扩孔剂为聚乙二醇、聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素中的一种或几种，稳定剂为乙醇胺或乙酰丙酮。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述分子筛为ZSM-5分子筛。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述分子筛采用金属同晶置换的ZSM-5分子筛，置换金属部分或全部置换掉ZSM-5分子筛中的Al，所述的置换金属为锡、锆、锌、镓中的一种或几种，其中Si/（置换金属+Al）摩尔比为10-150。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：金属同晶置换的ZSM-5分子筛的具体制备方法为：取所需量的硅源、铝源，分别用蒸馏水溶解制成溶液，将两种溶液与置换金属的氧化物混合后，强力搅拌，同时加入所需模板剂，调节pH值在9-11 范围内，得到白色凝胶停止搅拌；将凝胶移至高压反应釜，在50-300℃温度下晶化20-80小时，所得产物洗涤、过滤后得到金属同晶置换的ZSM-5分子筛。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的硅源为硅酸钠盐、水玻璃、硅溶胶或偏硅酸盐中的一种；铝源为铝盐或铝酸盐中的一种；置换金属为锡、锆、锌或镓；模板剂为正丁胺、三乙胺、四丙基溴化铵或乙二胺中的一种。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述活性组分盐溶液中，硝酸铈的浓度为15-45g/L、钼酸铵的浓度为6.5-30g/L，四氯化锡的浓度为2-10g/L。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）、（3）所述的干燥温度为80-200℃，干燥时间5-24小时；焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为2-5小时。
13.权利要求1-12任一所述方法制备的复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂，其特征在于：选择蜂窝陶瓷基体，在蜂窝陶瓷基体孔道表面浸渍涂覆Ti-Si-分子筛复合涂层，涂覆后载体浸渍负载活性组分Ce、Mo和Sn；以蜂窝陶瓷基体质量为基准，所述Ti-Si-分子筛复合涂层所占比例为8wt%-20wt%，其中TiO2所占比例为5wt%-15wt%，SiO2所占比例为1wt%-10wt%，分子筛所占比例为1wt%-8wt%；所述活性组分Ce所占比例为0.2wt%-1wt%，Mo所占比例为0.5wt%-2wt%，Sn所占比例为0.1wt%-0.5wt%。
14.根据权利要求13所述的催化剂，其特征在于：所述蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷，所述分子筛为金属同晶置换的ZSM-5分子筛，置换金属部分或全部置换掉ZSM-5分子筛中的Al，所述的置换金属为锡、锆、锌、镓等中的一种或几种。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108722477A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-02 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种抗碱中毒高效脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
| CN110270370A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-24 | 河北工业大学 | 一种双活性位脱硝脱汞催化剂及其制备方法 |
| CN110787793A (zh) * | 2019-09-28 | 2020-02-14 | 亿利洁能科技（乐陵）有限公司 | 一种锅炉烟气脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN111589438A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-08-28 | 沈阳三聚凯特催化剂有限公司 | 一种催化剂载体及其制备方法和应用 |
| CN112973770A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-18 | 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司 | 一种氮氧化物甲烷选择催化还原催化剂及其应用方法 |
| CN113198529A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-03 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种金属载体负载铜基scr催化剂及其制备方法 |
| CN114308114A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 大连理工大学 | 一种脱硝催化剂及其制备方法、应用 |
| CN115475662A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-16 | 广东工业大学 | 一种具有催化净化异味功能的聚丙烯改性材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103769240A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种选择性催化还原脱硝催化剂的制备方法 |
| CN104415780A (zh) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN104998680A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-28 | 煤炭工业济南设计研究院有限公司 | 一种抗so2和h2o中毒的低温脱硝催化剂及其制备方法 |
-
2016
- 2016-11-29 CN CN201611073740.3A patent/CN108114742A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103769240A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种选择性催化还原脱硝催化剂的制备方法 |
| CN104415780A (zh) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN104998680A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-28 | 煤炭工业济南设计研究院有限公司 | 一种抗so2和h2o中毒的低温脱硝催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘庆宾: "汽车尾气净化催化剂用蜂窝陶瓷载体及高比表面陶瓷涂层", 《功能材料》 * |
| 李兴虎: "《柴油车尾气后处理技术》", 30 July 2016, 国防工业出版社 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108722477A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-02 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种抗碱中毒高效脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
| CN110270370A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-24 | 河北工业大学 | 一种双活性位脱硝脱汞催化剂及其制备方法 |
| CN110787793A (zh) * | 2019-09-28 | 2020-02-14 | 亿利洁能科技（乐陵）有限公司 | 一种锅炉烟气脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN111589438A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-08-28 | 沈阳三聚凯特催化剂有限公司 | 一种催化剂载体及其制备方法和应用 |
| CN114308114A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 大连理工大学 | 一种脱硝催化剂及其制备方法、应用 |
| CN114308114B (zh) * | 2020-09-30 | 2023-02-10 | 大连理工大学 | 一种脱硝催化剂及其制备方法、应用 |
| CN112973770A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-18 | 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司 | 一种氮氧化物甲烷选择催化还原催化剂及其应用方法 |
| CN112973770B (zh) * | 2021-01-27 | 2023-03-03 | 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司 | 一种氮氧化物甲烷选择催化还原催化剂及其应用方法 |
| CN113198529A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-03 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种金属载体负载铜基scr催化剂及其制备方法 |
| CN115475662A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-16 | 广东工业大学 | 一种具有催化净化异味功能的聚丙烯改性材料及其制备方法 |
| CN115475662B (zh) * | 2022-10-18 | 2023-05-02 | 广东工业大学 | 一种具有催化净化异味功能的聚丙烯改性材料及其制备方法 |
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