本发明专利技术公开了一种V/Cu/B/W
【技术实现步骤摘要】
一种V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种复合低温脱硝催化剂，特别是涉及一种V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
[0002]氮氧化物NOx是主要的大气污染之一，氮氧化物的排放会造成酸雨，温室效应和臭氧层破坏等环境问题，严重危害人类健康和社会发展。
[0003]目前，商用的SCR催化剂以V2O
5-WO3(MoO3)/TiO2体系为主的中高温型，工作温度大多为310～410℃。但是，许多非电力行业的工业锅炉、窑炉、冶金、化工、炼焦和石化等，一般采用低尘布置的脱硝工艺，其废气或烟气排放温度较低(大多在200℃以下)，难以利用中高温型(310-410℃)SCR催化剂进行NOx的排放控制。
[0004]目前，SCR技术为最广泛使用的尾部烟气脱硝技术。在催化剂作用下，SCR系统选择性地使氨(NH3)和氧(O2)与燃机废气中的NOx反应，形成分子氮(N2)和水(H2O)，从而降低氮氧化物排放。具体反应如下:
[0005]4NO+4NH3+O24N2+6H2O(1)
[0006]NO+NO2+2NH32N2+3H2O(2)
[0007]3NO2+4NH37N2+6H2O(3)
[0008]催化剂是SCR系统中的核心技术，目前绝大部分工业脱硝催化剂采用钒钛基催化剂(V2O5/TiO2、V2O
5-WO3/TiO2、V2O
5-MO3/TiO2等)。由于V2O5具有较大毒性，且后续处理困难，因此研究新的适合燃机的催化剂具有重要意义。
[0009]国内已经申请的关于SCR脱硝催化剂的专利中，载体的种类很多，常用的有TiO2、SiO2、Al2O3等，公开号为CN101590404A是以单一锐钛型TiO2为载体，CN1792431A以双氧化物TiO2和Al2O3为复合载体，CN101428212A中采用锐钛型TiO2和/或堇青石和/或陶瓷纤维复合载体。但这些催化剂在低温条件下抗水抗硫性稳定性差，活性温度范围需进一步扩展、机械强度差、耐磨性差。
技术实现思路
[0010]针对上述不足之处，本专利技术的目的在于一种V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂及其制备方法，具有高活性、操作温度范围宽、抗毒性能好的烟气脱硝催化剂。
[0011]本专利技术的技术方案概述如下：一种V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂，其创新点在于，包含以下质量分数的元素：以钛白粉质量为基准，W元素质量含量为1％～10％；V元素质量含量3％～15％；Cu元素质量含量为1％～8％；B元素质量含量为1％～5％；二氧化锆质量含量为20％～45％。
[0012]在此基础上，所述钛白粉与钨源形成TiO
2-W载体。
[0013]在此基础上，所述钛白粉与钨源通过共沉淀法形成TiO2-W载体。
[0014]在此基础上，所述TiO
2-W载体负载V、Cu、B活性物质得到V/Cu/B/W-TiO2复合胚体。
[0015]在此基础上，所述TiO
2-W载体通过浸渍法负载V、Cu、B活性物质得到V/Cu/B/W-TiO2复合胚体。
[0016]本专利技术的另一个目的是提供一种V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂制备方法，其创新点在于：以共沉淀-浸渍法联用制备，具体步骤如下：
[0017]步骤1：将钛白粉与钨源采用共沉淀法得到TiO
2-W载体；
[0018]步骤2：将TiO
2-W载体采用浸渍法负载V、Cu、B活性物质得到V/Cu/B/W-TiO2复合胚体；
[0019]步骤3：将二氧化锆经过硫酸酸化后得到二氧化锆(SO42--
ZrO2)载体，二氧化锆含量为20％～45％；硫酸的酸化时间为2～5h，酸化后pH＝2～5；
[0020]步骤4:将步骤2得到的V/Cu/B/W-TiO2复合胚体与步骤3得到的SO42--
ZrO2载体混合后成型、焙烧。
[0021]在此基础上，所述步骤1中沉淀时沉淀剂选择氨水、尿素等碱性沉淀，沉淀pH＝9～12，洗涤次数3～6次。
[0022]在此基础上，所述洗涤使用的洗涤剂选用乙醇、甲醇等醇类物质；所述步骤1中钨源为偏钨酸铵、仲钨酸铵等含钨材料。
[0023]在此基础上，所述步骤2中浸渍负载Cu、B，浸渍温度为30-80℃，浸渍时间为1-15h后干燥备用；所述步骤2中钒源为硫酸钒、偏钒酸铵、硝酸钒或草酸钒等含钒材料；铜源为硝酸铜或硫酸铜等含铜材料，硼源为硼酸或硫酸硼等含硼材料。
[0024]在此基础上，所述步骤3中硫酸酸化采用浓度为0.05-1.0mol/L的硫酸溶液，浸渍时间为5～20h，随后干燥备用。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026](1)本专利技术的催化剂以共沉淀-浸渍法联用制备的低温V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2催化剂，TiO2载体引入助剂W、B、Cu能有效改善高负载量下的活性物质V的分散度，提高了脱硝活性；
[0027](2)本专利技术的催化剂经助剂处理后的TiO2载体与SO42--
ZrO2载体复合制备成型，扩大了脱硝温度使用范围，同时提高了催化剂的抗水、抗硫稳定性能。
[0028](3)本专利技术提供的低温脱硝催化剂在低温120～260℃范围内，在含水含硫的烟气条件下，脱硝效率能达到98％以上，稳定性长达2年甚至更久具有优异的抗水抗硫稳定性能。
具体实施方式
[0029]下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0030]本案提出一种V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂，包含以下质量分数的元素：以钛白粉质量为基准，W元素质量含量为1％～10％；V元素质量含量3％～15％；Cu元素质量含量为1％～8％；B元素质量含量为1％～5％；二氧化锆质量含量为20％～45％。
[0031]作为进一步优选的，在本专利技术的此实施方式中，V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂包含以下质量分数的元素：以钛白粉质量为基准，W元素质量含量为3％～6％；V元素质量含量5％～10％；Cu元素质量含量为2％～7％；B元素质量含量为2％～4％；二氧化锆质
量含量为30％～40％。更进一步的，V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂包含以下质量分数的元素：以钛白粉质量为基准，W元素质量含量为4％；V元素质量含量6％；Cu元素质量含量为5％；B元素质量含量为3％；二氧化锆质量含量为35％。本专利技术的上述配方能够提高催化剂的抗水、抗硫稳定性，扩大催化剂的温度范围及延长催化剂使用寿命。
[0032]在本专利技术的上述配方中，助剂W可增强钛白粉载体的在脱硝过程中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂，其特征在于，包含以下质量分数的元素：以钛白粉质量为基准，W元素质量含量为1％～10％；V元素质量含量3％～15％；Cu元素质量含量为1％～8％；B元素质量含量为1％～5％；二氧化锆质量含量为20％～45％。2.根据权利要求1所述的V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂，其特征在于，所述钛白粉与钨源形成TiO
2-W载体。3.根据权利要求2所述的V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂，其特征在于，所述钛白粉与钨源通过共沉淀法形成TiO
2-W载体。4.根据权利要求3所述的V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂，其特征在于，所述TiO
2-W载体负载V、Cu、B活性物质得到V/Cu/B/W-TiO2复合胚体。5.根据权利要求4所述的V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂，其特征在于，所述TiO
2-W载体通过浸渍法负载V、Cu、B活性物质得到V/Cu/B/W-TiO2复合胚体。6.一种权利要求1所述的V/Cu/B/W-TiO
2-ZrO2复合低温脱硝催化剂制备方法，其特征在于：以共沉淀-浸渍法联用制备，具体步骤如下：步骤1：将钛白粉与钨源采用共沉淀法得到TiO
2-W载体；步骤2：将TiO
2-W载体采用浸...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟亭，陈广忠，
申请(专利权)人：高化学江苏化工新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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