CN114904567A - 一种环境友好型铜基scr催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境友好型铜基SCR催化剂及其制备方法，涉及SCR催化剂技术领域；环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，加入H‑CHA分子筛，搅拌，加入pH调节剂,调节pH值，加热搅拌，加入还原剂，加热搅拌，加入粘合剂与增稠剂，得到铜基SCR催化剂水性浆料，将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆到堇青石陶瓷载体上，制备得到铜基SCR催化剂；本发明能够解决现有技术制备铜基SCR催化剂过程中，采用溶液体系离子交换法，需要进行水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，生产成本高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及SCR催化剂技术领域，尤其涉及一种环境友好型铜基SCR催化剂。
背景技术
氮氧化物(NOx)是汽车尾气中最主要的污染物之一。目前在各种NOx脱硝技术当中，NH3-SCR技术由于它技术成熟，去除效果好，成为市场上最有效的NOx脱硝技术。SCR催化剂通常置于DPF之后，DPF喷油主动再生时，SCR催化剂承受的温度高达650℃，甚至在短时间内会达到750℃，此时传统V基催化剂会发生TiO2晶相转化、VOx挥发从而导致催化剂失活，因此在国VI阶段柴油车后处理系统中传统钒基催化剂已经无法应用，需要采用耐受温度更高的分子筛催化剂。现阶段市场主流NH3-SCR技术使用Cu-CHA或Cu-AEI催化剂作为主活性成分。
专利WO2008/106519公开了一种催化剂，其CHA晶体结构且SAR大于15，铜与铝摩尔比超过0.25的分子筛作为主活性物质。具体技术方案是使用硫酸铜或者乙酸铜溶液交换NH4-CHA分子筛得到Cu-CHA，此方案涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本高。
专利CN 102946996 A公开了一种具有CHA结构的含铜分子筛的制备方法、催化剂、体系和方法。CHA晶体结构且SAR大于约10，其中铜交换步骤中使用铜浓度约为0.001～0.25M的液体铜溶液且使用乙酸铜或者其他含铜溶液作为铜源。此方案涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本高。
专利CN 107376989 A公开了一种Cu-AEI分子筛催化剂合成及应用。利用转晶法合成AEI空白分子筛，然后将可溶性Cu的金属盐类与AEI中其它阳离子进行交换，得到Cu-AEI分子筛。此方案涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本高。
现阶段规模化生产中所用Cu-CHA分子筛或Cu-AEI分子筛在制造过程中常用工艺均为离子交换法，该技术路径中涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，使企业生产成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环境友好型铜基SCR催化剂及其制备方法。本发明解决了现阶段规模化生产中，制造铜基SCR催化剂时采用离子交换法，涉及溶液体系离子交换，水洗，固液分离，烘干，焙烧等工序，产生含铜废水，酸性废气等污染物，且能耗较高，水使用量较高，生产成本增加的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，得到溶液A；
S2：将H-CHA分子筛加入溶液A中，搅拌均匀，得到溶液B；
S3：在溶液B中加入pH调节剂,调节pH值，得到溶液C，并对溶液C进行第一次加热搅拌；
S4：在溶液C中加入还原剂，得到溶液D,并对得到的溶液D进行第二次加热搅拌；
S5：在溶液D中加入粘合剂与增稠剂，得到铜基SCR催化剂水性浆料；
S6：将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆到堇青石陶瓷载体上，制备得到铜基SCR催化剂。
进一步地，所述铜源为弱酸铜盐，所述弱酸铜盐为乙酸铜或碱式碳酸铜中的一种；所述铜源中的铜元素与H-CHA分子筛的质量比为1%～8%。
进一步地，所述步骤S1中去离子水的质量是分子筛质量的0.5～3倍。
进一步地，所述H-CHA分子筛为H-SSZ-13、H-AEI中的一种或两种，硅铝比（SAR）为10～30。
进一步地，所述pH调节剂为氨水、三乙醇胺（C6H15NO3）、四乙基氢氧化铵（C8H21NO）、二甲胺(C2H7N)、三乙胺(N(C2H5)3)、苯胺(C6H5NH2)中的任意一种。
进一步地，所述步骤S3中第一次加热温度为60～80℃，第一次搅拌时间为4h。
进一步地，所述粘合剂为硅溶胶、铝溶胶中的一种或两种。
进一步地，所述增稠剂为黄原胶、纤维素、拟薄水铝石、聚丙烯酰胺、可溶性淀粉中的任意一种或其中任意2～3种。
进一步地，所述增稠剂为纤维素与黄原胶1：2混合物，所述增稠剂与H-CHA分子筛的质量比为2%～20%。
进一步地，所述环境友好型铜基SCR催化剂由权利要求1-9所述的任意一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法制备得到。
本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种Cu-CHA催化剂制备方法，该方法在铜组分进入分子筛阶段不经过焙烧不涉及水洗、烘干、焙烧等操作，不产生废水、废气，去离子水用量低，生产成本低，绿色环保，环境友好，前景广泛。
附图说明
图1为本发明的流程框图；
图2为本发明实施例1、实施例2、对比例在不同温度下的NOX转化率柱状图；
图3为本发明实施例1、实施例2、对比例在不同温度下的NOX转化率折线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1-3所示，一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，得到溶液A；
S2：将H-CHA分子筛加入溶液A中，搅拌均匀，得到溶液B；
S3：在溶液B中加入pH调节剂,调节pH值，得到溶液C，并对溶液C进行第一次加热搅拌；
S4：在溶液C中加入还原剂，得到溶液D,并对得到的溶液D进行第二次加热搅拌；
S5：在溶液D中加入粘合剂与增稠剂，得到铜基SCR催化剂水性浆料；
S6：将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆到堇青石陶瓷载体上，制备得到铜基SCR催化剂。
所述铜源为弱酸铜盐，所述弱酸铜盐为乙酸铜或碱式碳酸铜中的一种；所述铜源中的铜元素与H-CHA分子筛的质量比为1%～8%。
所述步骤S1中去离子水的质量是分子筛质量的0.5～3倍。
所述H-CHA分子筛为H-SSZ-13、H-AEI中的一种或两种，硅铝比（SAR）为10～30。
所述pH调节剂为氨水、三乙醇胺（C6H15NO3）、四乙基氢氧化铵（C8H21NO）、二甲胺(C2H7N)、三乙胺(N(C2H5)3)、苯胺(C6H5NH2)中的任意一种。
所述步骤S3和步骤S4中第一次加热温度为60～80℃，第一次搅拌时间为4h。
所述粘合剂为硅溶胶、铝溶胶中的一种或两种。
所述增稠剂为黄原胶、纤维素、拟薄水铝石、聚丙烯酰胺、可溶性淀粉中的任意一种或其中任意2～3种。
所述增稠剂为纤维素与黄原胶1：2混合物，所述增稠剂与H-CHA分子筛的质量比为2%～20%。
所述环境友好型铜基SCR催化剂由权利要求1-9所述的任意一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法制备得到。
本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种Cu-CHA催化剂制备方法，该方法在铜组分进入分子筛阶段不经过焙烧不涉及水洗、烘干、焙烧等操作，不产生废水、废气，去离子水用量低，生产成本低，绿色环保，环境友好，前景广泛。
实施例1与实施例2条件如下：
| 铜源 | 铜量 | 第一次加热时间 | 温度 | pH | |
| 实施例1 | 乙酸铜 | 4g | 4h | 70℃ | 5 |
| 实施例2 | 乙酸铜 | 4g | 6h | 70℃ | 6 |
实施例1：
按以下步骤制取环境友好型铜基SCR催化剂并进行NOx催化活性评价试验：
（1）在1000g水中加入75.46g乙酸铜，搅拌至溶液澄清；
（2）缓慢向含铜溶液中加入600g H-SSZ-13（SAR=15），搅拌均匀；
（3）使用三乙醇胺（C6H15NO3）调节体系pH至5，将体系转入水浴锅，加热至70℃，搅拌4h；
（4）向体系中加入柠檬酸钠，继续加热至70℃，搅拌4h；
（5）降温，依次加入粘合剂（硅溶胶、铝溶胶）、增稠剂（纤维素、黄原胶），搅拌均匀，得到铜基SCR催化剂水性浆料；
（6）将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆至堇青石陶瓷载体上，制备催化剂。
实施例2：
按以下步骤制取环境友好型铜基SCR催化剂并进行NOx催化活性评价试验：
（1）在1000g水中加入75.46g乙酸铜，搅拌至溶液澄清；
（2）缓慢向含铜溶液中加入600g H-SSZ-13（SAR=15），搅拌均匀；
（3）使用三乙醇胺（C6H15NO3）调节体系pH至6，将体系转入水浴锅，加热至70℃，搅拌6h；
（4）向体系中加入柠檬酸钠，继续加热至70℃，搅拌4h；
（5）降温，依次加入粘合剂（硅溶胶、铝溶胶）、增稠剂（纤维素、黄原胶），搅拌均匀，得到铜基SCR催化剂水性浆料；
（6）将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆至堇青石陶瓷载体上，制备催化剂。
对比例：
按以下步骤制取铜基SCR催化剂并进行NOx催化活性评价试验：
（1）1000g水中加入，缓慢向水中加入600g市售Cu-SSZ-13（SAR=15、Cu=4%），搅拌均匀；
（2）依次加入粘合剂（硅溶胶、铝溶胶）、增稠剂（纤维素、黄原胶）搅拌均匀，得到水性浆料；
（3）将水性浆料涂覆至堇青石陶瓷载体上，制备催化剂。
将实施例1、实施例2、对比例NOx催化活性评价试验结果绘制成图，如图2和图3所示，结果对比分析显示，所有实施例及对比例均有较高的NH3-SCR活性；与市售Cu-SSZ-13相比，实施例1与实施例2均有更高的催化活性，说明在本专利所述方法在铜分子筛选阶段不涉及水洗、烘干、焙烧等操作，不产生废水、废气，纯水用量低，成本低，绿色环保，环境友好的前提下，制得的环境友好型铜基催化剂催化活性不低于传统工艺生产的铜基分子筛。
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，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做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内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将铜源溶解于去离子水中，搅拌至澄清，得到溶液A；
S2：将H-CHA分子筛加入溶液A中，搅拌均匀，得到溶液B；
S3：在溶液B中加入pH调节剂,调节pH值，得到溶液C，并对溶液C进行第一次加热搅拌；
S4：在溶液C中加入还原剂，得到溶液D,并对得到的溶液D进行第二次加热搅拌；
S5：在溶液D中加入粘合剂与增稠剂，得到铜基SCR催化剂水性浆料；
S6：将铜基SCR催化剂水性浆料涂覆到堇青石陶瓷载体上，制备得到铜基SCR催化剂。
2.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜源为弱酸铜盐，所述弱酸铜盐为乙酸铜或碱式碳酸铜中的一种；所述铜源中的铜元素与H-CHA分子筛的质量比为1%～8%。
3.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中去离子水的质量是分子筛质量的0.5～3倍。
4.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述H-CHA分子筛为H-SSZ-13、H-AEI中的一种或两种，硅铝比（SAR）为10～30。
5.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂为氨水、三乙醇胺（C6H15NO3）、四乙基氢氧化铵（C8H21NO）、二甲胺(C2H7N)、三乙胺(N(C2H5)3)、苯胺(C6H5NH2)中的任意一种。
6.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中第一次加热温度为60～80℃，第一次搅拌时间为4h。
7.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述粘合剂为硅溶胶、铝溶胶中的一种或两种。
8.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为黄原胶、纤维素、拟薄水铝石、聚丙烯酰胺、可溶性淀粉中的任意一种或其中任意2～3种。
9.如权利要求1所述的一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为纤维素与黄原胶1：2混合物，所述增稠剂与H-CHA分子筛的质量比为2%～20%。
10.一种环境友好型铜基SCR催化剂，其特征在于，所述环境友好型铜基SCR催化剂由权利要求1-9所述的任意一种环境友好型铜基SCR催化剂的制备方法制备得到。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101491766A (zh) * | 2008-01-23 | 2009-07-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 加氢催化剂的制备方法 |
| CN105363486A (zh) * | 2014-08-12 | 2016-03-02 | 凯龙蓝烽新材料科技有限公司 | 一种分子筛基scr催化剂的制备方法 |
| CN108144641A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-12 | 深圳市晶特智造科技有限公司 | 一种宽温度窗口CuSO4基无钒SCR催化剂及其制备方法 |
| CN109174171A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-11 | 清华大学 | 一种快速制备Cu-SSZ-13整体式催化剂的浸渍-涂覆法及该催化剂的应用 |
| CN110215931A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 安徽艾可蓝环保股份有限公司 | 含铜分子筛材料及其制备方法以及催化剂 |
| CN110479356A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-22 | 凯龙蓝烽新材料科技有限公司 | 一种纳米Cu原位浸渍的Cu-分子筛SCR整体催化剂及其制备方法 |
| CN111085239A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-05-01 | 江苏苏净集团有限公司 | 基于分子筛的蜂窝载体催化材料的制备方法 |
| CN111359656A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 中山大学 | 一种脱硝催化剂Cu-SSZ-52及其制备方法和应用 |
| CN111636074A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-08 | 大连大学 | 一种二氧化碳电化学还原用铜电极的制备及其应用 |
| CN112316943A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-05 | 昆明理工大学 | 一种低温CO-SCR脱硝Cu2O/AC催化剂及其制备方法与应用 |
| KR20210081483A (ko) * | 2019-12-23 | 2021-07-02 | (주) 세라컴 | 저온 활성이 우수한 선택적 환원촉매 및 그 제조 방법 |
-
2022
- 2022-01-20 CN CN202210064064.2A patent/CN114904567A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101491766A (zh) * | 2008-01-23 | 2009-07-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 加氢催化剂的制备方法 |
| CN105363486A (zh) * | 2014-08-12 | 2016-03-02 | 凯龙蓝烽新材料科技有限公司 | 一种分子筛基scr催化剂的制备方法 |
| CN108144641A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-12 | 深圳市晶特智造科技有限公司 | 一种宽温度窗口CuSO4基无钒SCR催化剂及其制备方法 |
| CN109174171A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-11 | 清华大学 | 一种快速制备Cu-SSZ-13整体式催化剂的浸渍-涂覆法及该催化剂的应用 |
| CN110215931A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 安徽艾可蓝环保股份有限公司 | 含铜分子筛材料及其制备方法以及催化剂 |
| CN110479356A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-22 | 凯龙蓝烽新材料科技有限公司 | 一种纳米Cu原位浸渍的Cu-分子筛SCR整体催化剂及其制备方法 |
| CN111085239A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-05-01 | 江苏苏净集团有限公司 | 基于分子筛的蜂窝载体催化材料的制备方法 |
| KR20210081483A (ko) * | 2019-12-23 | 2021-07-02 | (주) 세라컴 | 저온 활성이 우수한 선택적 환원촉매 및 그 제조 방법 |
| CN111359656A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 中山大学 | 一种脱硝催化剂Cu-SSZ-52及其制备方法和应用 |
| CN111636074A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-08 | 大连大学 | 一种二氧化碳电化学还原用铜电极的制备及其应用 |
| CN112316943A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-05 | 昆明理工大学 | 一种低温CO-SCR脱硝Cu2O/AC催化剂及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CASEY B. JONES等: "Effects of dioxygen pressure on rates of Nox selective catalytic reductionwith NH3 on Cu-CHA zeolites", JOURNAL OF CATALYSIS, vol. 389, pages 140 - 149 * |
| 王丽: "液相还原法制备无氯铜基催化剂及其催化氧化羰基化", 万方学位论文, pages 24 - 45 * |
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