固定床反應(yīng)器中，實驗條件如下所示：反應(yīng)條 件為：NO :950ppm，N02:50ppm，NH3:1000ppm，S02:1000ppm，0 2:3%，H2O :10(vol) %，N2為平 衡氣，氣體總流量為120mL/min，反應(yīng)空速為（GHSV)為200, OOOh \在350°C長時間反應(yīng)，12 小時內(nèi)，對比例7催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在69%左右，在350°C長時間反應(yīng)，12小時 內(nèi)，對比例8催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在61 %左右，在350°C長時間反應(yīng)，12小時內(nèi)，對 比例9催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在50 %左右。
[0142] 通過對比例7~9的催化劑的催化性能的比對可以得知，在本發(fā)明中，二氧化鈦與 助劑以及助劑中的各金屬之間存在有協(xié)同效應(yīng)，本發(fā)明正是利用上述協(xié)同效應(yīng)，得到了性 能優(yōu)異的催化劑。
[0143] 對比例10
[0144] 對比例10為CN103071506A實施例1公開的鐵鈰鈦復(fù)合氧化物催化劑。
[0145] 對比例11
[0146] 對比例11為CN102764643實施例1公開的催化劑Ce4VWTi。
[0147] 對比例12
[0148] 對比例12為CN103252232A實施例2公開的催化劑3 % V205-2 % Zr02/10 % WO3-Ti O2。
[0149] 對比例13
[0150] 對比例13為CN103240079A實施例1公開的鈰鋯鎢復(fù)合氧化物催化劑。
[0151] 對比例14
[0152] 對比例14為CN103816891實施例1公開的鉬鈰鋯復(fù)合氧化物催化劑。
[0153] 對比例15
[0154] 對比例15為CN104368329A實施例1公開的鈮鈰鋯復(fù)合氧化物催化劑。
[0155] 將0. 036mL對比例10~15的催化劑放置于管式固定床反應(yīng)器中，實驗條件如下 所示：反應(yīng)條件為：NO :950ppm，N02:50ppm，NH3:1000ppm，02:3%，、為平衡氣，氣體總流量 為120111171^11，反應(yīng)空速為（6批￥)為200,000111。反應(yīng)區(qū)間從250°(：到450°(：。反應(yīng)結(jié)果如 表9所示：
[0156] 表9催化劑在干燥煙氣氣氛中不同溫度下的氮氧化物轉(zhuǎn)化率
[0157] CN 105148928 A 說明書 17/18 頁
[0158] 將0. 036mL對比例10~15的催化劑放置于管式固定床反應(yīng)器中，實驗條件如下 所示：
[0159] 反應(yīng)條件為：NO :950ppm，N02:50ppm，NH3:1000ppm，02:3 %，S02:1000ppm，H2O : 10￥〇1%，隊為平衡氣，氣體總流量為12011117111丨11，反應(yīng)空速為（6!^)為200,000111，反應(yīng)溫 度區(qū)間為250~450°C，反應(yīng)結(jié)果如表10所示：
[0160] 表10催化劑在含硫含水氣氛中不同溫度下的氮氧化物轉(zhuǎn)化率
[0163] 將對比例10~15的催化劑放置于管式固定床反應(yīng)器中，實驗條件如下所示：
[0164] 反應(yīng)條件為：NO :950ppm，N02:50ppm，NH3:lOOOppm，SO2: 1000 ppm, 02:3 %，H2O : 10(￥〇1)%，隊為平衡氣，氣體總流量為1201111711^11，反應(yīng)空速為（6!^)為200,000111，在 350°C長時間反應(yīng)，在12小時內(nèi)，對比例10的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在76. 7%左右，對比例11 的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在77. 4%左右，對比例12的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在75. 4%左右，對 比例13的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在70. 5%左右，對比例14的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在70. 4% 左右，對比例15的NOx轉(zhuǎn)化率一直維持在74. 6%左右。
[0165] 綜上所述，本發(fā)明的催化劑，其主要成分為二氧化鈦，助劑為銅、鋯、鉬、鐵、鎳、鈰、 鈷或鎢氧化物中的任意三種或者至少三種的組合，得到的催化劑具有強抗SO2與水蒸氣能 力，催化劑穩(wěn)定性好，能適應(yīng)高空速。而且，本發(fā)明采用浸漬法，該方法制備步驟經(jīng)濟、成本 低、操作過程簡易且條件溫和。
[0166] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在 不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論 從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán) 利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有 變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0167] 此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包 含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以理解的其他實施方式。
[0168] 申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局 限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的 添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種抗水抗硫型煙氣脫硝粉體催化劑，其特征在于，所述催化劑采用浸漬法制備得 到，包括作為主要組分的二氧化鈦與助劑，助劑為銅氧化物、鋯氧化物、鉬氧化物、鈰氧化 物、鐵氧化物、鎳氧化物、鈷氧化物或鎢氧化物中的任意三種或者三種以上的組合。2. 如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，助劑中各金屬與鈦金屬元素的摩爾比均 獨立地為（〇? Ol~1. 0)，優(yōu)選〇? Ol~〇? 5 ; 優(yōu)選地，所述二氧化鈦是銳鈦礦晶型，其通過在400~600°C焙燒得到，比表面積為 50~IOOcmVg03. -種如權(quán)利要求1-2之一所述的抗水抗硫型煙氣脫硝粉體催化劑的制備方法，通過 浸漬法制備得到抗水抗硫型煙氣脫硝粉體催化劑。4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法為浸漬法，包括同步浸漬法和分步 浸漬法。5. 如權(quán)利要求3-4之一所述的方法，當(dāng)采用同步浸漬法時，包括以下步驟： 稱取可溶性鋯源、銅源、鉬源、鈰源、鐵源、鎳源、鈷源或鎢源溶液中的任意三種或者三 種以上的組合，得到混合溶液，將二氧化鈦浸漬在混合溶液，超聲分散，攪拌，蒸干，干燥，焙 燒，得到抗水抗硫型煙氣脫硝粉體催化劑。6. 如權(quán)利要求3-4之一所述的方法，當(dāng)采用分步浸漬法時，包括以下步驟：將二氧化 鈦依次浸漬助劑中各金屬鹽的溶液，每次浸漬都進(jìn)行超聲分散，攪拌，蒸干，干燥，焙燒的步 驟； 優(yōu)選地，當(dāng)采用分步浸漬法時，包括以下步驟：選取可溶性鋯源、銅源、鉬源、鈰源、鐵 源、鎳源、鈷源或鎢源溶液中的任意三種或三種以上的溶液，將二氧化鈦浸漬任意一種溶 液，超聲分散，攪拌，蒸干，干燥，焙燒，得到二氧化鈦基復(fù)合氧化物；按照上述操作，再依次 浸漬剩余的金屬鹽溶液，然后超聲分散，攪拌，蒸干，干燥，焙燒，得到抗水抗硫型煙氣脫硝 粉體催化劑。7. 如權(quán)利要求5-6之一所述的方法，其特征在于，所述二氧化鈦是銳鈦礦晶型，其通過 在400~600°C焙燒得到，比表面積為50~100cm 3/g ; 優(yōu)選地，所述銅源選自硝酸銅、氯化銅或硫酸銅中的任意一種或者至少兩種的混合 物； 優(yōu)選地，所述鋯源選自硝酸鋯、氧氯化鋯、醋酸鋯或硫酸鋯中的任意一種或者至少兩種 的混合物； 優(yōu)選地，所述鉬源選自鉬酸銨或/和鉬酸鈉； 優(yōu)選地，所述鈰源選自硝酸鈰、硫酸鈰或氯化亞鈰的任意一種或者至少兩種的混合 物； 優(yōu)選地，所述鐵源選自硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或磷酸鐵中的任意一種或者至少兩種的 混合物； 優(yōu)選地，所述鎳源選自硝酸鎳、乙酸鎳或氯化鎳中的任意一種或者至少兩種的混合 物； 優(yōu)選地，所述鈷源選自硝酸鈷、氯化鈷、醋酸鈷或草酸鈷中的任意一種或者至少兩種的 混合物； 優(yōu)選地，所述鎢源選自鎢酸銨、鎢酸鉀或鎢酸鈉中的任意一種或者至少兩種的混合物。8. 如權(quán)利要求5-7之一所述的方法，其特征在于，所述超聲分散時間為10~30min，優(yōu) 選 15min; 優(yōu)選地，所述攪拌時間為1~5h，優(yōu)選2~3h; 優(yōu)選地，所述蒸干溫度為60~80°C，優(yōu)選70°C。9. 如權(quán)利要求5-8之一所述的方法，其特征在于，所述干燥溫度為80~120°C，優(yōu)選 100 ~120。。； 優(yōu)選地，所述干燥時間為3~24h，優(yōu)選8~12h; 優(yōu)選地，所述焙燒溫度為400~600°C，優(yōu)選500°C; 優(yōu)選地，所述焙燒時間為4~8h，優(yōu)選5h。10. -種如權(quán)利要求1-2之一所述的抗水抗硫型煙氣脫硝粉體催化劑的用途，所述催 化劑用于固定源與移動源的氮氧化物凈化。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗水抗硫型煙氣脫硝粉體催化劑、制備方法及其用途。該催化劑采用浸漬法制備得到，浸漬方法可采用同步浸漬和/或分步浸漬，催化劑包括作為主要組分的二氧化鈦與助劑，助劑為鋯、銅、鉬、鈰、鐵、鎳、鈷或鎢氧化物中的任意三種或者三種以上的組合，助劑中的金屬與鈦金屬元素的摩爾比為(0.01～1.0)。該催化劑可用于固定源及移動源中煙氣中氮氧化物的選擇性催化還原(NH3-SCR)凈化過程。所述催化劑采用無毒無害的原料，具有制備方法簡便、催化活性高、N2選擇性高、活性窗口寬、可長期抗SO2中毒、抗水蒸氣中毒和環(huán)境友好等優(yōu)點。
【IPC分類】B01D53/86, B01J23/75, B01J23/83, B01J23/885, B01D53/56
【公開號】CN105148928
【申請?zhí)枴緾N201510505419
【發(fā)明人】張鑫, 陳志坤, 呂一品, 高金森, 徐春明
【申請人】中國石油大學(xué)(北京)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月17日