支撐整體式催化劑。
[0028]實(shí)施例4:Cu-CHA催化劑的制備
[0029]1)以1M草酸銅水溶液為前驅(qū)體，通過離子交換法在CHA分子篩中引入Cu，交換方法為:稱取CHA樣品100g置于250ml的圓底燒瓶中，然后按照計(jì)量比加入50ml的草酸銅溶液，然后加去離子水至200ml，在80°C水浴條件下攪拌20h，然后抽濾、洗滌、烘干。上述步驟重復(fù)三次，最終測得Cu的質(zhì)量含量為5.0%，然后在600°C焙燒8h，得到5.0% Cu-CHA。
[0030]2)將5.0% Cu-CHA催化劑通過濕法涂覆于堇青石蜂窩陶瓷基質(zhì)表面，5.0%Cu-CHA催化劑涂覆量為25%。
[0031]實(shí)施例5:Cu-Beta催化劑的制備
[0032]1)以1M堿式碳酸銅溶液為前驅(qū)體，通過離子交換法在Beta中引入Cu，交換方法為:稱取Beta樣品100g置于250ml的圓底燒瓶中，然后按照計(jì)量比加入50ml的堿式碳酸銅溶液，然后加去離子水至200ml，在80°C水浴條件下攪拌12h，然后抽濾、洗滌、烘干。上述步驟重復(fù)兩次，最終測得Cu含量為0.1 %，然后在500°C焙燒12h，得到0.1 % Cu-Beta。
[0033]2)將0.1 % Cu-Beta催化劑通過直接擠壓成型法，得到自支撐整體式催化劑。
[0034]實(shí)施例6:Cu-ZSM-5催化劑的制備
[0035]1)以1M堿式硫酸銅溶液為前驅(qū)體，通過離子交換法在ZSM-5中引入Cu，交換方法為:稱取ZSM-5樣品100g置于250ml的圓底燒瓶中，然后按照計(jì)量比加入50ml的堿式硫酸銅溶液，然后加去離子水至200ml，在80°C水浴條件下攪拌18h，然后抽濾、洗滌、烘干。上述步驟重復(fù)兩次，最終測得Cu含量為3.1%，然后在550°C焙燒10h，得到3.1% Cu-ZSM-5。
[0036]2)將3.1 % Cu-ZSM-5催化劑通過直接擠壓成型法，得到自支撐整體式催化劑。
[0037]實(shí)施例7: Cu-CHA催化劑在氮氧化物氨選擇催化還原中的應(yīng)用
[0038]將實(shí)施例1制得的1.9% Cu-CHA堇青石整體式催化劑5g放入長為50cm、內(nèi)徑2cm的不銹鋼固定床反應(yīng)器中，催化劑放在反應(yīng)器的中部恒溫區(qū)，反應(yīng)入口處:氮氧化物=lOOOppm ;氨氣=llOOppm ;氧氣=5%;水蒸氣=8%;二氧化硫=25ppm ;反應(yīng)溫度=150?500°C，反應(yīng)空速為25000h ^產(chǎn)物用氮氧化物分析儀(N0VAL PLUS多功能型煙氣分析儀)進(jìn)行在線分析。催化結(jié)果表明:1.9% Cu-CHA具有優(yōu)異的NH3-SCR性能，250°C時(shí)氮氧化物轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，出口氮氧化物濃度低于30ppm。
[0039]實(shí)施例8: Cu-Beta催化劑在氮氧化物氨選擇催化還原中的應(yīng)用
[0040]將實(shí)施例2制得的2.3 % Cu-Beta自支撐整體式催化劑5g放入長為50cm、內(nèi)徑2cm的不銹鋼固定床反應(yīng)器中，催化劑放在反應(yīng)器的中部恒溫區(qū)，反應(yīng)入口處:氮氧化物=lOOOppm ;氨氣=llOOppm ;氧氣=5% ;水蒸氣=10% ;二氧化硫=50ppm ;反應(yīng)溫度=150?500°C，反應(yīng)空速為10000h \產(chǎn)物用氮氧化物分析儀(N0VAL PLUS多功能型煙氣分析儀)進(jìn)行在線分析。催化結(jié)果表明:2.3% Cu-Beta具有優(yōu)異的NH3_SCR性能，經(jīng)過催化凈化過程，在200?400°C溫度范圍內(nèi)氮氧化物轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上。
[0041 ] 實(shí)施例9:Cu-ZSM-5催化劑在氮氧化物氨選擇催化還原中的應(yīng)用
[0042]將1.2 % Cu-ZSM-5自支撐整體式催化劑5g放入長為50cm、內(nèi)徑2cm的不銹鋼固定床反應(yīng)器中，催化劑放在反應(yīng)器的中部恒溫區(qū)，反應(yīng)入口處:氮氧化物=lOOOppm ;氨氣=llOOppm ;氧氣=5%;水蒸氣=12%;二氧化硫=30ppm ;反應(yīng)溫度=150?500°C，反應(yīng)空速為SOOOOh1。產(chǎn)物用氮氧化物分析儀(N0VAL PLUS多功能型煙氣分析儀)進(jìn)行在線分析。催化結(jié)果表明:1.2% Cu-ZSM-5具有優(yōu)異的NH3-SCR性能，經(jīng)過催化凈化過程，350 °C時(shí)氮氧化物轉(zhuǎn)化率可達(dá)97%。
[0043]需要指出的是，雖然上述實(shí)施例中用了硝酸銅、硫酸銅、氯化銅、碳酸銅、堿式碳酸銅和堿式硫酸銅，但不同銅鹽對(duì)離子交換后催化劑的活性幾乎不產(chǎn)生影響。
[0044]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氨選擇性催化還原去除氮氧化物的催化劑，其特征在于: 原料組成表示為 CuzSixAly02(x+y)，z = 0.1?5%，x/y = 1 ?50，z/y = 0.1 ?1，其中，Cu的重量百分比為0.1?5%，余量為分子篩，分子篩為CHA型分子篩、Beta分子篩和ZSM-5分子篩中的一種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于氮氧化物氨選擇性催化還原催化劑，其特征在于:是載銅的硅鋁分子篩脫硝催化劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于氮氧化物氨選擇性催化還原催化劑，其特征在于:原料組成中所使用的銅鹽為硝酸銅，硫酸銅，草酸銅，氯化銅，堿式碳酸銅，堿式硫酸銅中的一種或多種。4.一種如權(quán)利要求1至3中任一氨選擇性催化還原去除氮氧化物的催化劑的制備方法，包括以下步驟: 步驟一、以CHA型分子篩、Beta分子篩和ZSM-5分子篩中的一種為載體，以銅鹽作為活性組分前驅(qū)體，制備成水溶液，通過液相離子交換法引入銅活性組分，通過控制交換次數(shù)與時(shí)間來調(diào)變銅的重量百分比為0.1?5%，將上述處理好的樣品干燥，在空氣中500?600°C焙燒6?12h，形成催化劑粉末； 步驟二、將步驟一獲得的催化劑粉末通過直接高壓擠壓成型或涂敷于具有固定形狀的基質(zhì)表面，從而獲得整體式催化劑。5.一種氨選擇性催化還原去除氮氧化物的催化劑的應(yīng)用，將權(quán)利要求4制備得到的催化劑用于氨選擇催化還原氮氧化物反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為150?500°C，以氨氣為還原劑，控制氣體總流量在100?400ml/min，空速在10000?128000h S氮氧化物凈化效率為90?100%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氨選擇性催化還原去除氮氧化物的催化劑，是載銅的硅鋁分子篩脫硝催化劑；原料組成表示為CuzSixAlyO2(x+y)，z＝0.1～5％，x/y＝1～50，z/y＝0.1～1，以CHA型分子篩、Beta分子篩和ZSM-5分子篩中的一種為載體，以銅鹽作為活性組分前驅(qū)體，制備成水溶液，通過液相離子交換法引入銅活性組分，通過控制交換次數(shù)與時(shí)間來調(diào)變銅的重量百分比為0～5％，將樣品干燥、焙燒形成催化劑粉末，然后通過直接高壓擠壓成型或涂敷于具有固定形狀的基質(zhì)表面從而獲得整體式催化劑。將其用于氨選擇催化還原氮氧化物反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為150～500℃，以氨氣為還原劑，控制氣體總流量在100～400ml/min，空速在10000～128000h-1。氮氧化物凈化效率為90～100％。
【IPC分類】B01D53/56, B01J29/46, B01J29/76, B01D53/90
【公開號(hào)】CN105396614
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510713021
【發(fā)明人】劉慶嶺, 付振超, 哈瑩, 郭銘玉, 帝漢尼, 晉曉彤
【申請(qǐng)人】天津大學(xué), 大連海鑫化工有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日