本發(fā)明涉及一種柴油車尾氣脫硝用scr催化劑及其制備方法,屬于脫硝催化劑
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:氮氧化物(nox)對(duì)大氣的污染是一個(gè)世界性問題,隨著中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展中國(guó)的氮氧化物不斷加劇。研究表明,2010年,我國(guó)汽車nox的排放量約為600萬噸,其中占汽車保有總量不到5%的重型柴油車排放了74%左右的nox?!笆濉币?guī)劃要求到“十二五”末,氮氧化合物總量排放比2010年減少10%。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部的相關(guān)專家預(yù)測(cè),到“十二五”末,如果重型柴油車保有量不再增加,且其中有一半左右的尾氣排放符合國(guó)ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn),那么重型柴油車的nox排放量將比2010年下降15%以上。根據(jù)這一推測(cè)來看,如果要實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃中nox減排的約束性指標(biāo),并非遙不可及。選擇性催化還原(scr,即selectivecatalyticreduction)脫硝技術(shù)已經(jīng)被證實(shí)是最有效的柴油車脫硝技術(shù)之一。scr脫硝技術(shù)是指利用尾氣中co、烴類有機(jī)物為還原劑或添加新的還原劑,在氧濃度高出nox兩個(gè)數(shù)量級(jí)或是更高的情況下,把有毒的nox氣體優(yōu)先還原為無毒的n2。scr技術(shù)最早是在1959年由美國(guó)eegelhard公司發(fā)明的,1978年,首先在日本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,起初的脫硝催化劑采用的是pt族貴金屬催化劑,價(jià)格昂貴,不耐so2中毒。目前已被v2o5/tio2催化劑所代替,該催化劑具有脫硝效率高、選擇性好、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。雖然v2o5/tio2催化劑具有以上的優(yōu)點(diǎn),但是該催化劑的溫度窗口較窄,釩系催化劑的反應(yīng)活性溫度區(qū)間在300℃~400℃,v2o5易將so2氧化為so3,與逃逸的nh3、煙氣中的水蒸氣等反應(yīng)生成硫酸氫銨,其粘性大,會(huì)在受熱面沉積,造成催化劑活性降低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的就在于克服上述不足,提供了一種柴油車尾氣脫硝用scr催化劑,包括載體、活性成分和助劑,所述載體為蜂窩陶瓷載體,所述活性成分為v2o5—wo3,所述助劑為氟化鋁。進(jìn)一步的,所述氟化鋁的含量為蜂窩陶瓷載體質(zhì)量的0.3~0.7%。一種柴油車尾氣脫硝用scr催化劑的制備方法,包括以下步驟:1)配制氟化鋁水溶液,將氟化鋁鹽溶解于60~80℃水中,配制成飽和溶液;2)將蜂窩陶瓷載體在步驟1)配制的氟化鋁水溶液中進(jìn)行多次浸漬和干燥,以達(dá)到所要求的負(fù)載量;3)將步驟2)中負(fù)載過氟化鋁的蜂窩陶瓷載體進(jìn)行煅燒,煅燒最高溫度為1000~1200℃;4)配制v2o5—wo3混合溶液,將鎢酸銨、偏釩酸銨加入水中,在攪拌的同時(shí)加入草酸,配制成混合溶液;5)將步驟3)中負(fù)載過氟化鋁并經(jīng)過煅燒和冷卻后的蜂窩陶瓷載體在步驟4)的混合溶液中進(jìn)行多次浸漬、干燥和焙燒,得到所需的催化劑。進(jìn)一步的,步驟3)中的煅燒最高溫度為1100℃,且在1100℃的保溫時(shí)間為2小時(shí)。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),氟化鋁的添加可以起到抑制so2向so3轉(zhuǎn)化的作用,在v2o5的催化作用下,so2易與o2反應(yīng)生成so3,但氟化鋁與o2吸附后,可以降低o2的活性,從而降低so2的轉(zhuǎn)化率,減少硫酸氫銨的生成,延長(zhǎng)催化劑使用壽命。另一方面,氟化鋁在熔融以后對(duì)al2o3有較強(qiáng)的溶解性,在蜂窩陶瓷載體表面通過浸漬負(fù)載氟化鋁,再經(jīng)過高溫煅燒,可以利用熔融氟化鋁對(duì)陶瓷載體的表面進(jìn)行滲透侵蝕,提高陶瓷載體的比表面積,利于后續(xù)v2o5—wo3活性成分的負(fù)載,可以提高脫硝scr催化劑的催化效率。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例1一種柴油車尾氣脫硝用scr催化劑的制備方法,包括以下步驟:1)配制氟化鋁水溶液,將氟化鋁鹽溶解于60~80℃水中,配制成飽和溶液;2)將蜂窩陶瓷載體在步驟1)配制的氟化鋁水溶液中進(jìn)行多次浸漬和干燥,氟化鋁的負(fù)載量為載體質(zhì)量的0.3%;3)將步驟2)中負(fù)載過氟化鋁的蜂窩陶瓷載體進(jìn)行煅燒,煅燒最高溫度為1000℃,達(dá)到最高溫度后保溫2小時(shí);4)配制v2o5—wo3混合溶液,將鎢酸銨、偏釩酸銨加入水中,在攪拌的同時(shí)加入草酸,配制成混合溶液;5)將步驟3)中負(fù)載過氟化鋁并經(jīng)過煅燒和冷卻后的蜂窩陶瓷載體在步驟4)的混合溶液中進(jìn)行多次浸漬、干燥和焙燒,得到所需的催化劑。實(shí)施例2一種柴油車尾氣脫硝用scr催化劑的制備方法,包括以下步驟:1)配制氟化鋁水溶液,將氟化鋁鹽溶解于60~80℃水中,配制成飽和溶液;2)將蜂窩陶瓷載體在步驟1)配制的氟化鋁水溶液中進(jìn)行多次浸漬和干燥,氟化鋁的負(fù)載量為載體質(zhì)量的0.7%;3)將步驟2)中負(fù)載過氟化鋁的蜂窩陶瓷載體進(jìn)行煅燒,煅燒最高溫度為1200℃,達(dá)到最高溫度后保溫2小時(shí);4)配制v2o5—wo3混合溶液,將鎢酸銨、偏釩酸銨加入水中,在攪拌的同時(shí)加入草酸,配制成混合溶液;5)將步驟3)中負(fù)載過氟化鋁并經(jīng)過煅燒和冷卻后的蜂窩陶瓷載體在步驟4)的混合溶液中進(jìn)行多次浸漬、干燥和焙燒,得到所需的催化劑。實(shí)施例3一種柴油車尾氣脫硝用scr催化劑的制備方法,包括以下步驟:1)配制氟化鋁水溶液,將氟化鋁鹽溶解于60~80℃水中,配制成飽和溶液;2)將蜂窩陶瓷載體在步驟1)配制的氟化鋁水溶液中進(jìn)行多次浸漬和干燥,氟化鋁的負(fù)載量為載體質(zhì)量的0.5%;3)將步驟2)中負(fù)載過氟化鋁的蜂窩陶瓷載體進(jìn)行煅燒,煅燒最高溫度為1100℃,達(dá)到最高溫度后保溫2小時(shí);4)配制v2o5—wo3混合溶液,將鎢酸銨、偏釩酸銨加入水中,在攪拌的同時(shí)加入草酸,配制成混合溶液;5)將步驟3)中負(fù)載過氟化鋁并經(jīng)過煅燒和冷卻后的蜂窩陶瓷載體在步驟4)的混合溶液中進(jìn)行多次浸漬、干燥和焙燒,得到所需的催化劑。催化劑脫硝活性測(cè)試:使用實(shí)施例3的催化劑,在實(shí)驗(yàn)?zāi)M尾氣條件下,以nh3為還原劑,no初始濃度為500ppm,so2初始濃度為800ppm,o2為5%(v/v),以n2為載體,空速控制在5000h-1,氮氧化物的去除效果見表1:表1:催化劑在so2影響下的氮氧化物脫除率反應(yīng)溫度℃300350380400450480脫硝率%929496989493當(dāng)前第1頁(yè)12