CN111530476A - 一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂及其制备方法,以稀土基中低温脱硝催化剂粉体为原料,通过加入少量的金属盐前驱体、成型助剂、造孔剂和粘合剂,通过混炼、陈腐、挤出烘干等步骤获得蜂窝式中低温稀土基脱硝催化剂。催化剂各组分的质量百分含量为:CeO28‑20 wt.%,WO30.5‑5 wt.%,MoO30.5‑10 wt.%,玻璃纤维3‑6 wt.%,TiO243‑88 wt.%,ZrO20‑5 wt.%、SnO20‑5 wt.%,Pr6O110‑3 wt.%,Ho2O30‑3 wt.%。本发明制备的脱硝催化剂具有脱硝效率高(≥90%)、抗水和抗SO2能力强、环境友好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种稀土基脱硝催化剂,尤其涉及一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂及其制备方法,主要用于非电行业所产生的中低温烟气的脱硝处理。
背景技术
中国工业水平和工业产值近三十年来快速发展,带来的环境污染问题也逐渐凸显出来,特别是大气污染物困扰着中国经济快速发展。经过近二十年的环境污染研究与治理,我国大气污染物排放增长率逐步得到控制,但是大气环境污染问题未能得到根本解决,主要原因在于非电行业所产生的中低温烟气(250-350℃)中的NOx无法有效去除,使得大气污染物难以有效减少。目前,控制中低温烟气NOx污染物最为常用的是SCR技术(SelectiveCatalytic Reduction,即为选择性催化还原技术),其核心是SCR催化剂,钒钛基脱硝催化剂最为常用,但是其工作温度窗口窄,在中低温条件下,往往要加入大量V2O5,导致SO2/SO3氧化率较高,催化剂容易中毒失活,而且钒具有挥发性和生物毒性,废旧的钒基催化剂会带来二次污染问题。
稀土基脱硝催化剂主要是以CeO2作为活性组分,具有较好的氧化还原性能、脱硝率高、环境友好等特点。对于稀土基高温脱硝催化剂国内外有大量基础研究报道,结果表明稀土基脱硝催化剂在高温条件下具有良好的脱硝性能。目前,国内电厂商用脱硝催化剂已有大量稀土基高温脱硝催化剂替代钒基脱硝催化剂的案例,并且表现出较好的高温活性(380-450℃),但现有稀土基高温脱硝催化剂使用温度较高,无法适用于工业中低温烟气脱硝领域。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中稀土基脱硝催化剂使用温度较高,无法适用于工业中低温烟气脱硝的问题,提供了一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂及其制备方法。
一、蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的组分设计及制备
本发明蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂,其活性组分及各活性组分的质量百分含量为: CeO2:8-20 wt.%,WO3:0.5-5 wt.%,MoO3:0.5-10 wt.%,TiO2:43-88 wt.%,ZrO2:0-5wt.%、SnO2:0-5 wt.%,Pr6O11:0-3 wt.%,Ho2O3:0-3 wt.%。
本发明催化剂的活性组分还包括S:0.1-4.0%,Na2O≤100ppm,K≤100ppm。
本发明蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将钨源、锆源、钼源、锡源、镨源、钬源分别配置成溶液后混合或混合配置成混合溶液,搅拌使其充分反应,得溶液A。其中,钨源为钨酸铵、仲钨酸铵、磷钨酸铵和偏钨酸铵中的至少一种W源的用量以WO3计量,为催化剂总质量的0.5-5 wt.%;Mo源为钼酸铵、七钼酸铵、钼酸钠、钼酸镁中的至少一种,Mo源的用量以MoO3计量,为催化剂总质量的0.5-10 wt.%;锆源为氯化氧锆、硫酸锆、乙酸锆和硝酸锆中的至少一种,Zr源的用量以ZrO2计量,为催化剂总质量的0-5 wt.%;锡源为硫酸亚锡、硫酸锡、氯化锡、乙酸锡和氯化亚锡中的至少一种,Sn源的用量以SnO2计量,为催化剂总质量的0-5 wt.%;镨源为硫酸镨、氯化镨、乙酸镨和硝酸镨中的至少一种,Pr源的用量以Pr6O11计量,为催化剂总质量的0-3 wt.%;钬源为硫酸钬、氯化钬、乙酸钬和硝酸钬中的至少一种,Ho源的用量以Ho2O3计量,为催化剂总质量的0-3wt.%。
(2)将稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂、造孔剂加入混料机中,加入水和氨水溶液,高速搅拌3-10min;再将溶液A缓慢加入混料机,高速搅拌30-60min;然后加入成型助剂,高速搅拌10-20min;再次加入稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料30-60min,用氨水调节pH至7.5-8.5,控制水分在29-32%,最后经过滤、真空捏合后获得可塑泥料,然后在环境温度为20-30℃、环境湿度为60-70%的条件下陈腐24h-48h。
其中,稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分及各活性组分的质量百分含量为:包含CeO2:8-20%、WO3:0.5-5%、MoO3:0.5-10%、TiO2:65-91%。首次加入稀土基中低温脱硝催化剂粉体的量为总量的40~70%,再次加入稀土基中低温脱硝催化剂粉体量为总量的30~60%。稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:
a.将工业钛源加入去离子水中分散、打浆,并加入少量分散剂,通过电荷效应进行离子分散;再加入去离子水调整浆料的浓度以TiO2计质量分数为5.8-45%,得到高分散浆料。其中,工业钛源为硫酸钛、硫酸氧钛、水合二氧化钛、偏钛酸中的至少一种。分散剂离子分散剂采用表面活性剂、缓冲剂、乳化剂,优选无机表面活性剂和缓冲剂;分散剂离子分散剂的使用量为催化剂的0.001-0.03%;
b.向高分散浆料中依次加入或混合加入Ce源、W源、Mo源,充分反应,得混合浆料;Ce源为乙酸铈、硝酸铈、硫酸铈、硝酸铈铵中的至少一种;W源为钨酸铵、偏钨酸铵、仲钨酸铵、磷钨酸铵中的至少一种;Mo源为钼酸铵、七钼酸铵、钼酸钠、钼酸镁中的至少一种;
c.向混合浆料加入沉淀剂,充分反应后,调整pH值至8-13,获得复合沉淀物。沉淀剂采用有机弱碱、无机碱;
d.将所得复合沉淀物过滤脱水,获得块状滤饼;烘干、焙烧、粉碎,即得稀土基中低温脱硝催化剂粉体。烘干温度为80~120℃;焙烧温度为400~600℃,焙烧时间为2~5h。
粘结剂为羟丙基甲基纤维素,用量为稀土基中低温脱硝催化剂粉体干重的0.5-3%;造孔剂为聚氧化乙烯,其用量为稀土基中低温脱硝催化剂粉体干重的0.5-2%;成型助剂为玻璃纤维、纸浆纤维、乳酸和乙醇胺,其用量依次为稀土基中低温脱硝催化剂粉体干重的3-6%、0.1-1.5%、0.1-3%、0.5-3%。
(3)将陈腐后的可塑泥料经强力挤出机挤出成型,干燥;干燥完成后进行煅烧,最后将煅烧完成的催化剂按照尺寸要求切割,即得蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂催化剂。
其中干燥的环境温度为20-60℃,湿度为85-10%,由低温高湿逐渐转变为高温低湿,干燥时间为8-9天。
煅烧采用连续式网带窑炉,煅烧温度为450-580℃,产品出窑温度为60-80℃,焙烧时间控制在40-48小时。
图1为本专利制备的蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的照片,蜂窝式低温催化剂截面尺寸:150mm×150mm,蜂窝孔数:16×16~45×45,可根据烟气条件控制蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂蜂窝孔数,在保证催化剂活性达标的情况下,避免催化剂孔道被烟气中的灰尘堵塞,延长催化剂使用寿命。
二、稀土基中低温脱硝催化剂的性能
1、物理性质
比表面积为80-300m2/g,晶粒尺寸8-16 nm,粒径分布D50:0.8-1.2 μm,D90:2.0-3.2μm。催化剂轴向抗压强度≥2.5Mpa,径向抗压强度≥0.6Mpa,磨损指数≤1.0 %。
2、脱硝性能评定
评定条件:取整体蜂窝式脱硝催化剂,反应温度为160~480℃,气体条件为:模拟玻璃窑烟气1000ppmNH3+1000ppmNO+200ppmSO2+5v.%H2O+5%O2,N2平衡,压力为常压,空速为5000 mlmg-1 h-1,以NO的转化率测定催化剂的反应活性,产物用KM9506烟气分析仪进行分析。
评定结果:本发明制备的蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂在中低温条件下(200-350℃)催化效率高(≥90%),具有良好的抗水和抗SO2性能。
本发明相对于现有技术具有以下优势:
1、使用稀土基中低温脱硝催化剂粉体为原料,通过二次浸渍活性组分及助剂组分,提高催化剂可塑性的同时,无机钨源、无机钼源、无机或有机锆源充分锚定于催化剂粉体纳米颗粒表面或孔道中,进一步增强催化剂表面酸性位和各组分之间的协同作用,提高催化剂活性和的抗水、抗硫性能,加入锡源、镨源、钬源等,提高催化剂抗中毒性能,避免飞灰中的K2O、Na2O、CaO、As2O5等钝化物种占据催化剂活性位点,提高催化剂使用寿命,本专利弥补了稀土基脱硝催化剂在中低温烟气脱硝应用领域的空白;
2、所制备的蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂比表面积大,催化活性高,可广泛应用于现有的中低温工业烟气脱硝设备中,也可直接替代钒钛基中低温脱硝催化剂;
3、所制备的蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂无二次污染问题,使用寿命长,可再生循环使用,减少环境污染的同时,极大提高了资源利用率,弥补了稀土基脱硝催化剂在中低温烟气控制领域空白,是我国环境污染治理科技领域的原始创新。
附图说明
图1为本专利制备的蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的照片。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备和性能作进一步说明。
实施例1
(1)将6.57L 4mol/L的仲钨酸铵溶液,搅拌,使其充分溶解,得溶液A;
(2)称取465.50 kg稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂羟丙基甲基纤维素4.63kg和造孔剂聚氧化乙烯3.22kg,加入混料机中;并加入100.0L水和30.0L氨水溶液,高速搅拌3min;向混料机中缓慢加入溶液A,高速搅拌30min;加入成型助剂纸浆纤维2.6kg、玻璃纤维35.11 kg、乙醇胺7.35kg、乳酸4.5kg,高速搅拌20min;向混料机中再次加入199.50 kg的稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料60min,然后用氨水调节pH至8.0,控制水分在29.0%,经过滤、真空捏合后,获得可塑泥料,在环境温度20-30℃、环境湿度为60-70%下陈腐24h;其中稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分的质量百分含量为: CeO2:12.6%、WO3:1.9%、MoO3:1.9%、TiO2:83.3%;
(3) 将陈腐后的可塑泥料通过挤出机挤出,切割成1.40 m长度蜂窝式整体脱硝催化剂,干燥(环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天);将干燥完成的蜂窝型催化剂采用连续式网带窑炉进行煅烧(由20℃逐渐升高到500℃,焙烧时间控制在40h),获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为CAT-1。CAT-1的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
实施例2
(1)将8.68L 4mol/L七钼酸铵溶液,搅拌,使其充分溶解,得溶液A;
(2) 称取470.40 kg稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂羟丙基甲基纤维素4.63kg和造孔剂聚氧化乙烯4.22kg,加入混料机中,并加入80.0L水和30.0L氨水溶液,高速搅拌3min;向混料机中缓慢加入溶液A,高速搅拌30min;加入成型助剂纸浆纤维3.5kg、玻璃纤维33.11 kg、乙醇胺6.38kg、乳酸3.5kg,高速搅拌20min;向混料机中再次加入201.60 kg的稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料60min;用氨水调节pH至8.5,控制水分在29.5%,经过滤、真空捏合后获得可塑泥料,在环境温度20-30℃、环境湿度为60-70%下陈腐24h;其中稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分的质量百分含量为: CeO2:5.8%、WO3:2.4%、MoO3:0.7%、TiO2:81.1%;
(3)将陈腐后的可塑泥料通过挤出机挤出,切成1.40 m长度的整体脱硝催化剂,干燥(环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天);将干燥完成的蜂窝型催化剂采用连续式网带窑炉进行煅烧(由20℃逐渐升高到450℃,焙烧时间控制在48h),获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为CAT-2。CAT-2的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
实施例3
(1) 将66.35L 0.5mol/L乙酸锡溶液和10.5L 0.5mol/L硝酸铈溶液混合,搅拌,使其充分溶解,得溶液A;
(2)称取475.30 kg稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂羟丙基甲基纤维素6.12 kg和造孔剂聚氧化乙烯3.66 kg,加入混料机中,并加入120.0L水和50.0L氨水溶液,高速搅拌3min;向混料机中缓慢加入溶液A,高速搅拌30min;再加入成型助剂纸浆纤维3.56 kg、玻璃纤维32.11 kg、乙醇胺3.35kg、乳酸2.5kg,高速搅拌20min;再次向混料机中加入203.70 kg的稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料60min;用氨水调节pH至8.2,控制水分在30.0%,经过滤、真空捏合获得可塑泥料,在环境温度20-30℃、环境湿度为60-70%下陈腐24h;其中稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分的质量百分含量为:CeO2:15.8%、WO3:2.6%、MoO3:5.9%、TiO2:75.7%;
(3)将陈腐后的可塑泥料通过挤出机挤出,切割成1.40 m长度的整体脱硝催化剂,干燥(环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天);将干燥完成的蜂窝型催化剂采用连续式网带窑炉进行煅烧(由20℃逐渐升高到550℃,焙烧时间控制在48h),获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为CAT-3。CAT-3的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
实施例4
(1) 将12L 0.5mol/L硝酸铈溶液、1.92 L 0.5mol/L乙酸镨溶液、5.28 L 0.5mol/L乙酸钬溶液,搅拌,使其充分溶解,得溶液A;
(2)称取480.20 kg稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂羟丙基甲基纤维素6.27kg和造孔剂聚氧化乙烯4.63 kg,加入混料机中,并加入60.0L水和80.0L氨水溶液,高速搅拌3min;向混料机中缓慢加入溶液A,高速搅拌30min;再加入成型助剂纸浆纤维2.6kg、玻璃纤维37.11 kg、乙醇胺8.35kg、乳酸3.5kg,高速搅拌20min;再次向混料机中加入205.80 kg的稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料60min;用氨水调节pH至9.0,控制水分在29.6%,经过滤、真空捏合获得可塑泥料,在环境温度20-30℃、环境湿度为60-70%下陈腐24h;其中稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分的质量百分含量为: CeO2:17.6%、WO3:2.1%、MoO3:8.6%、TiO2:71.7%;
(3)将陈腐后的可塑泥料通过挤出机挤出,切割成1.40 m长度的整体脱硝催化剂,干燥(环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天);将干燥完成的蜂窝型催化剂采用连续式网带窑炉进行煅烧(由20℃逐渐升高到550℃,焙烧时间控制在48h。),获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为CAT-4。CAT-4的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
实施例5
(1)将3.24 L 4mol/L偏钨酸铵溶液与6.09 L 4mol/L乙酸锆溶液混合,搅拌,使其充分反应,得溶液A;
(2)称取470.40 kg稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂羟丙基甲基纤维素6.27kg和造孔剂聚氧化乙烯4.63 kg,加入混料机中,并加入80.0L水和60.0L氨水溶液,高速搅拌3min;向混料机中缓慢加入溶液A,高速搅拌30min;再加入成型助剂纸浆纤维3.22kg、玻璃纤维30.12 kg、乙醇胺6.35kg、乳酸3.5kg;高速搅拌20min;向混料机中再次加入201.60 kg的稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料60min;用氨水调节pH至8.5,控制水分在29.6%,经过滤、真空捏合获得可塑泥料,在环境温度20-30℃、环境湿度为60-70%下陈腐24h;其中稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分的质量百分含量为: CeO2:18.2%、WO3:1.2%、MoO3:9.1%、TiO2:71.5%;
(3)将陈腐后的可塑泥料通过挤出机挤出,切割成1.40 m长度的整体脱硝催化剂,干燥(环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天);将干燥完成的蜂窝型催化剂采用连续式网带窑炉进行煅烧(由20℃逐渐升高到500℃,焙烧时间控制在40h。),获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为CAT-5。CAT-5的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
实施例6
(1)将1.08 L 4mol/L磷钨酸铵溶液、1.74 L 4mol/L钼酸铵溶液、2.03 L 4mol/L乙酸锆溶液、0.24 L 4mol/L乙酸镨溶液、0.66 L 4mol/L乙酸钬溶液和1.66 L 4mol/L乙酸锡溶液,搅拌混合,使其充分反应,得溶液A;
(2)称取469.40 kg稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂羟丙基甲基纤维素3.72kg和造孔剂聚氧化乙烯3.06kg,加入混料机中,并加入40.0L水和50.0L氨水溶液,高速搅拌3min;向混料机中缓慢加入溶液A,高速搅拌30min;再加入成型助剂纸浆纤维2.61 kg、玻璃纤维36.12 kg、乙醇胺6.35kg、乳酸5.5kg,高速搅拌20min;再次向混料机加入200.60 kg的稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料60min;用氨水调节pH至8.0,控制水分在29.0%,经过滤、真空捏合获得可塑泥料,并在环境温度20-30℃、环境湿度为60-70%下陈腐24h;其中稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分的质量百分含量为: CeO2:19.8%、WO3:4.2%、MoO3:3.8%、TiO2:72.2%;
(3)将陈腐后的可塑泥料通过挤出机挤出,切割成1.40 m长度的整体脱硝催化剂,干燥(环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天);将干燥完成的蜂窝型催化剂采用连续式网带窑炉进行煅烧(由20℃逐渐升高到600℃,焙烧时间控制在48h),获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为CAT-6。CAT-6的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
对比例1
(1) 称取492.50 kg铈钛粉、粘结剂羟丙基甲基纤维素3.72kg和造孔剂聚氧化乙烯3.06kg加入混料机中,加入40.0L水和50.0L氨水溶液,高速搅拌3min,将溶液A缓慢加入,高速搅拌30min,加入成型助剂纸浆纤维2.61 kg、玻璃纤维36.12 kg、乙醇胺6.35kg、乳酸5.5kg,将剩余207.50 kg的铈钛粉加入混料机中,高速搅拌混料60min,用氨水调节pH至8.0,控制水分在29.0%,经过滤、真空捏合后,获得可塑泥料,在环境温度20-30℃、环境湿度为60-70%下陈腐24h。
(2)将可塑泥料通过挤出机挤出,切割为1.40 m长度蜂窝式整体脱硝催化剂,干燥环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天。将干燥完成的蜂窝型催化剂进行煅烧,由20℃逐渐升高到500℃,焙烧时间控制在40h。获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为DB-1。DB-1的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
对比例2
(1)将177.87kg硝酸亚铈,12.50 kg仲钨酸铵、8.59 kg七钼酸铵、18.31 kg氧氯化锆和10.48 kg氯化亚锡,溶解于100L水中,搅拌,使其充分反应,记作溶液A;
(2)称取470.40 kg钛白粉、粘结剂羟丙基甲基纤维素3.72kg和造孔剂聚氧化乙烯3.06kg加入混料机中,加入40.0L水和50.0L氨水溶液,高速搅拌3min,将溶液A缓慢加入,高速搅拌30min,加入成型助剂纸浆纤维2.61 kg、玻璃纤维36.12 kg、乙醇胺6.35kg、乳酸5.5kg,将剩余201.60 kg的钛白粉加入混料机中,高速搅拌混料60min,用氨水调节pH至8.0,控制水分在29.0%,经过滤、真空捏合后,获得可塑泥料,陈腐24h。
(3)将可塑泥料通过挤出机挤出,切割为1.40 m长度蜂窝式整体脱硝催化剂,干燥环境温度由20℃逐渐升高到60℃,湿度由85降低到10%,干燥时间为8天。将干燥完成的蜂窝型催化剂进行煅烧,由20℃逐渐升高到600℃,焙烧时间控制在48h。获得的催化剂按照尺寸要求切割,得到蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂。催化剂记为DB-2。DB-2的物理化学性质见表1,催化剂活性见表2。
从表1中可以看出,实施例1-6所制备的催化剂比表面积远大于对比例1-2,稀土基中低温脱硝催化剂具有很好的机械强度和耐磨损性能。
从表2中实施例1-6所制备的稀土基中低温催化剂脱硝性能优于对比例1-2,在200-440℃内,脱硝率大于90%,具有很好的中低温SCR性能。
Claims (10)
1.一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂,其活性组分及各活性组分的质量百分含量为: CeO2:8-20 wt.%,WO3:0.5-5 wt.%,MoO3:0.5-10 wt.%,TiO2:43-88 wt.%,ZrO2:0-5wt.%、SnO2:0-5 wt.%,Pr6O11:0-3 wt.%,Ho2O3:0-3 wt.%。
2.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂,其特征在于:其活性组分还包括S:0.1-4.0%,Na2O≤100ppm,K≤100ppm。
3.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂,其特征在于:比表面积为80-300m2/g,晶粒尺寸8-16 nm,粒径分布D50:0.8-1.2 μm,D90:2.0-3.2μm。
4.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将钨源、锆源、钼源、锡源、镨源、钬源分别配置成溶液后混合或混合配置成混合溶液,搅拌使其充分反应,得溶液A;
(2)将稀土基中低温脱硝催化剂粉体、粘结剂、造孔剂加入混料机中,加入水和氨水溶液,高速搅拌3-10min;再将溶液A缓慢加入混料机,高速搅拌30-60min;然后加入成型助剂,高速搅拌10-20min;再次加入稀土基中低温脱硝催化剂粉体,高速搅拌混料30-60min,用氨水调节pH至7.5-8.5,控制水分在29-32%,最后经过滤、真空捏合后获得可塑泥料,陈腐;
(3)将陈腐后的可塑泥料经强力挤出机挤出成型,干燥;干燥完成后进行煅烧,最后将煅烧完成的催化剂按照尺寸要求切割,即得蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂催化剂。
5.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,钨源为钨酸铵、仲钨酸铵、磷钨酸铵和偏钨酸铵中的至少一种W源的用量以WO3计量,为催化剂总质量的0.5-5 wt.%;Mo源为钼酸铵、七钼酸铵、钼酸钠、钼酸镁中的至少一种,Mo源的用量以MoO3计量,为催化剂总质量的0.5-10 wt.%;锆源为氯化氧锆、硫酸锆、乙酸锆和硝酸锆中的至少一种,Zr源的用量以ZrO2计量,为催化剂总质量的0-5 wt.%;锡源为硫酸亚锡、硫酸锡、氯化锡、乙酸锡和氯化亚锡中的至少一种,Sn源的用量以SnO2计量,为催化剂总质量的0-5 wt.%;镨源为硫酸镨、氯化镨、乙酸镨和硝酸镨中的至少一种,Pr源的用量以Pr6O11计量,为催化剂总质量的0-3 wt.%;钬源为硫酸钬、氯化钬、乙酸钬和硝酸钬中的至少一种,Ho源的用量以Ho2O3计量,为催化剂总质量的0-3 wt.%。
6.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,稀土基中低温脱硝催化剂的活性组分及各活性组分的质量百分含量为:包含CeO2:8-20%、WO3:0.5-5%、MoO3:0.5-10%、TiO2:70-91%。
7.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,首次加入稀土基中低温脱硝催化剂粉体的量为总量的40~70%,再次加入稀土基中低温脱硝催化剂粉体量为总量的30~60%。
8.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,粘结剂为羟丙基甲基纤维素,用量为稀土基中低温脱硝催化剂粉体干重的0.5-3%;造孔剂为聚氧化乙烯,其用量为稀土基中低温脱硝催化剂粉体干重的0.5-2%;成型助剂为玻璃纤维、纸浆纤维、乳酸和乙醇胺,其用量依次为稀土基中低温脱硝催化剂粉体干重的3-6%、0.1-1.5%、0.1-3%、0.5-3%。
9.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述陈腐的环境温度为20-30℃、环境湿度为60-70%、时间为24h-48h。
10.如权利要求1所述一种蜂窝式稀土基中低温脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述煅烧采用连续式网带窑炉,煅烧温度为450-580℃,产品出窑温度为60-80℃,焙烧时间控制在40-48小时。
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