氧化物分析儀檢測系統(tǒng)進行檢測，其中，氮 氧化物分析儀為Testo 330-2LL煙氣分析儀。
[0025]具體步驟:將實施例1制得的催化劑研磨、壓片、篩分，取40目樣品300mg用于催化 活性測試實驗。由于在電廠煙氣N0X的組成中，有約90 %為N0，故模擬煙氣中以N0來代替N0X， 以標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶氣（其中NO、NH3均是以N 2為平衡氣的混合氣，NO體積分?jǐn)?shù)為1.0%，NH3體積分?jǐn)?shù) 為1.0%)模擬電廠煙氣，進氣組成為〇(勵）=〇(順 3) = 0.08%，〇(02)=5%，他為平衡氣， 總煙氣量為l〇〇ml/min，空速為200001^,各路氣體經(jīng)過質(zhì)量流量計逐步混合最后進入空氣 混合器充分混合，反應(yīng)器為內(nèi)徑7_的石英管，帶溫控系統(tǒng)的立式管式加熱爐提供反應(yīng)溫度 環(huán)境，用氣囊于采樣口取煙氣后及時由Test 〇330-2LL煙氣分析儀進行分析。
[0026]通過帶溫控系統(tǒng)的立式管式加熱爐提供不同的反應(yīng)溫度環(huán)境，研究得到的實施例 1制得的催化劑的脫硝性能見圖1所示，由圖1可知，在150~225°C內(nèi)，脫硝效率高于90%，由 此可知，本發(fā)明催化劑在低溫區(qū)具有良好的脫硝性能。
[0027] 通入15 % v〇1H20，同時調(diào)節(jié)流量計改變S02的含量，研究得到的實施例1制得的催化 劑的脫硝性能如圖2所示，由圖2可知，當(dāng)S02的濃度為200ppm時，在100h內(nèi)，脫硝效率維持在 80%以上；當(dāng)S0 2的濃度為400ppm時，在100h內(nèi)，脫硝效率維持在60%以上，由此可見，本發(fā) 明的催化劑具有良好的抗硫抗水性。
[0028] 實施例4
[0029] 設(shè)計6組平行實驗，鈰、錳、鈦以及鋯的摩爾比分別為0.05:0.3:0.7:1、0.08:0.4: 0.8:1、0.1:0.6:0.9:1、0.16:0.9:1.1:1、0.2:1:1.2:1、0.3:1.2:1.3:1，錳的氧化物為 Mn3〇4,其余步驟與實施例1相同，將分別制得的6組SCR脫硝催化劑采用固定床微型反應(yīng)器和 氮氧化物分析儀檢測系統(tǒng)進行檢測，獲得的性能結(jié)果如表1所示。
[0030]表1不同的鈰、錳、鈦以及鋯的摩爾比制得的脫硝催化劑的性能對照表

[0033] 由表1可知，第2~5組制得的脫硝催化劑的脫硝效率明顯高于第1和6組制得的脫 硝，其中，以3-4組制得的脫硝效率最佳，這是由于Ti0 2:Zr02摩爾比接近于1:1時，Ti02-Zr02 復(fù)合氧化物載體比表面最大，結(jié)晶度最低;Ce02、Zr02在Ti02-Zr0 2載體表面呈現(xiàn)良好的分散 性，Ce02、Zr02含量繼續(xù)升高，則會導(dǎo)致負(fù)載過量阻塞一部分催化劑孔道，同時降低催化劑分 散度，進而脫硝效率降低。
[0034] 實施例5
[0035] 設(shè)計對比試驗，基本步驟與實施例相同，不同之處在于采用的載體為單一的鈦氧 化物載體，而非鈦鋯氧化物載體。
[0036] 實施例6
[0037] 設(shè)計對比試驗，基本步驟與實施例相同，不同之處在于采用的載體為單一的鋯氧 化物載體，而非鈦鋯氧化物載體。
[0038] 將實施例1與實施例5-6分別制得的SCR脫硝催化劑采用固定床微型反應(yīng)器和氮氧 化物分析儀檢測系統(tǒng)進行檢測，獲得的性能結(jié)果如表2所示。
[0039 ]表2實施例1與實施例5-6制得的脫硝催化劑的性能對照表
[0041 ]由表2可知，純Ti02載體表現(xiàn)為典型的銳鈦晶型，結(jié)晶程度高，而Zr02的存在使得 Ti〇2_Zr〇2載體結(jié)晶度明顯降低，使載體保持無定型結(jié)構(gòu);復(fù)合載體Ti〇2_Zr〇2具有較大的比 表面積和孔容，微粒大小均勻，表面分散性良好。
[0042] 實施例7
[0043]設(shè)計對比實驗，基本步驟與實施例1相同，不同之處在于采用La203作為助催化劑， 以替代Ce02。制得的脫硝催化劑的性能如表3所示。
[0044]表3采用不同的助催化劑制得的脫硝催化劑的性能對照表

[0046] La203和Ce02都能在一定程度上提高催化劑的性能，但兩者的作用機制不同，La 203 與Ce02分別作為結(jié)構(gòu)助劑與電子助劑發(fā)揮作用。采用Ce02作為助催化劑不僅能夠增加催化 劑表面氧的濃度，提高活性涂層的催化活性與載體的熱穩(wěn)定性，而且降低了催化劑脫硝反 應(yīng)溫度，使該催化劑具有較低的起活溫度、極高的脫硝效率和抗硫性能。
【主權(quán)項】
1. 一種SCR脫硝催化劑，包括載體、活性成分以及助催化劑，其特征在于:所述載體為鈦 鋯氧化物、活性成分為錳的氧化物、助催化劑為鈰的氧化物，其中，鈰、錳、鈦以及鋯的摩爾 比為 0.08~0.2:0.4~1:0.8~1.2:1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑，其特征在于:所述鈰、錳、鈦以及鋯的摩爾比 為0.1~0.16:0.6~0.9:0.9~1.1:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑，其特征在于:所述的鈦鋯氧化物為Ti02-Zr02， 鈰的氧化物為Ce〇2,錳的氧化物為Mn〇2、Mn 2〇3或Mn3〇4。4. 一種制備權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于包括如下步驟:按照 摩爾比稱量上述鈦氧化物的前驅(qū)體四氯化鈦、鋯氧化物的前驅(qū)體ZrOCl 2 · 8H20、錳的氧化物 前驅(qū)體硝酸錳溶液及鈰的氧化物前驅(qū)體硝酸鈰，采用共沉淀法制備Ti02-Zr0 2載體，將該載 體加入到硝酸錳溶液中，混合并溶于去離子水，加入硝酸鈰，攪拌浸漬，待水分蒸干后，烘 干，研磨及煅燒，即制得Ce0 2-Mn02/Ti02-Zr02催化劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR脫硝催化劑的制備方法，其特征在于:所述攪拌浸漬是先 在20~25°C條件下攪拌2~2.5h，再在80~90°C條件下攪拌浸漬4~5h。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的SCR脫硝催化劑的制備方法，其特征在于:所述攪拌是在20~ 25°C油浴條件下進行。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR脫硝催化劑的制備方法，其特征在于:所述烘干是在100~ 120°C條件下干燥11~13h。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR脫硝催化劑的制備方法，其特征在于:所述煅燒是在400~ 500°C條件下煅燒3~4h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SCR脫硝催化劑及其制備方法，該脫硝催化劑以鈦鋯氧化物為載體、錳的氧化物為活性成分以及鈰的氧化物為助催化劑，其制備方法包括如下步驟：按照摩爾比稱量上述鈦氧化物的前驅(qū)體四氯化鈦、鋯氧化物的前驅(qū)體ZrOCl2·8H2O、錳的氧化物前驅(qū)體硝酸錳溶液及鈰的氧化物前驅(qū)體硝酸鈰，采用共沉淀法制備TiO2-ZrO2載體，將該載體加入到硝酸錳溶液中，混合并溶于去離子水，加入硝酸鈰，攪拌浸漬，待水分蒸干后，烘干，研磨及煅燒，即制得CeO2-MnO2/TiO2-ZrO2催化劑。本發(fā)明制得的催化劑具有較低的起活溫度、極高的脫硝效率和抗硫性能；同時，該制備方法用料簡單、操作放便、易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】B01D53/86, B01D53/56, B01J23/34
【公開號】CN105498755
【申請?zhí)枴緾N201610024950
【發(fā)明人】張亞平, 趙栗, 肖睿, 徐海濤, 朱一聞
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月14日