本發(fā)明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種無釩脫硝催化劑的制備方法。

背景技術：

煤炭是我國能源的主要來源，但是煤炭的燃燒為我們的生活、工作提供便利的同時也帶來了嚴重的大氣污染，空氣質量下降，霧霾嚴重已經影響了人們的日常生活，更是限制了我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的進一步實施。特別是燃燒后生成的氮氧化合物(NO_x)，會引起的臭氧和酸雨等環(huán)境污染問題，因此，如何有效地消除NO_x已成為目前環(huán)保領域中的重要課題。比較普遍通用的做法是利用氨將氮氧化物轉化成無害的氮，也就是選擇性催化還原法(SCR)，選擇性催化還原(selective catalytic reduction，SCR)法以其反應溫度較低，凈化率高，運行可靠，二次污染小等優(yōu)點，在發(fā)達國家已成為脫除NOx的首選方法。在SCR技術中，催化劑是核心，其成本約占SCR系統(tǒng)總成本的20％～40％，催化劑的性能直接影響NOx的脫除效果。氨氣選擇催化還原法(NH₃-SCR)是目前應用較為廣泛、效率較高的方法，脫除NOx效率最高，應用最為廣泛的脫硝技術，目前商用的NH₃-SCR催化劑，主要是V₂O₅-TiO₂或V₂O₅-WO₃(MoO₃)-TiO₂。該類催化劑在350～400℃表現出較高的NOx去除率和良好的抗硫性能。但是，該催化劑在實際使用中仍存在一些問題：活性組分V₂O₅的前驅物毒性一般非常大，對人體和環(huán)境都具有毒害作用；催化劑的制備條件較為嚴格不易控制；操作溫度窗口較窄，且控制嚴格，不適合我國現有電廠生產狀況；因此，需要開發(fā)一種在較寬的溫度窗口范圍內具有優(yōu)良的NOx脫除效果的無釩催化劑。

專利號為200910087773.7的專利文件公開了一種低釩脫硝催化劑，該催化劑在200～450℃范圍內具有高于90％的NOx轉化率，但該催化劑含有少量的釩元素，對環(huán)境和人體仍具有一定的危害作用。公開號為CN102310001A的中國發(fā)明專利中公開了一種陶瓷蜂窩式無釩脫硝催化劑，將硫酸亞鐵負載在分子篩制備而得，具有一定的抗中毒性和機械強度，但所采用的硫酸亞鐵活性組分，在高溫下進行脫硝作用時易發(fā)生氧化，致使催化劑失去活性，使用壽命減短。因此開發(fā)出一種本發(fā)明成本低，比表面積高，工作溫度寬，同時具有良好的抗硫性能的無釩脫硝催化劑具有廣闊的市場前景。

技術實現要素：

本發(fā)明針對現有技術上的不足，提供一種成本低、比表面積高、工作溫度寬，同時具有良好的抗硫性能的無釩脫硝催化劑。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為：

本發(fā)明所述的一種無釩脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)將硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸鋯、醋酸銻分別完全溶解于水，然后將上述溶液混合均勻得混合溶液A；

2)向混合溶液A中加入納米TiO₂，攪拌均勻，制得泥漿狀混合液B，其中加入納米TiO₂量占混合液B的50％-90％；

3)向混合液B中分別加入占總質量0.2％-0.8％的羧甲基纖維素和占總質量0.9％-1.5％的聚氧化乙烯，混合均勻，煅燒，制得C；

4)將C研磨至粒徑為0-3微米，制得產物無釩脫硝催化劑D。

進一步的，為了使各溶劑充分溶解，步驟(1)中，硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸鋯和醋酸銻與水的質量比均為1:10-20。

進一步的，硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸鋯和醋酸銻與水的質量比均優(yōu)選1:15。

進一步的，為了提高催化劑的比表面積，步驟(2)中，納米TiO₂的粒徑為1nm—250nm。

進一步的，納米TiO₂的粒徑優(yōu)選100nm。

進一步的，納米TiO₂的加入量為溶液B總質量的80％。

進一步的，為了使催化劑充分活化，步驟(3)中，煅燒溫度為400℃-800℃，煅燒時間為25h-40h。

進一步的，煅燒溫度優(yōu)選600℃，煅燒時間優(yōu)選33h。

進一步的，步驟(3)中，優(yōu)選羧甲基纖維素的質量為總質量的0.5％，優(yōu)選聚氧化乙烯的質量為總質量的1.2％。

本發(fā)明提出的一種無釩脫硝催化劑的及其制備方法，加入羧甲基纖維素作為粘結劑和增稠劑，聚氧化乙烯作為造孔劑和增稠劑，選用納米TiO₂，可以提高催化劑的比表面積。與現有方法相比，本發(fā)明優(yōu)點在于：方法中用于制備脫硝催化劑的原料中不含釩，使用納米TiO₂粉體提高了催化劑的比表面積，工作溫度寬，同時具有較好的抗硫性能

具體實施方式

下面通過實施例進一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅僅局限于以下實施例。

實施例1

1)將硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸鋯、醋酸銻分別完全溶解于水，得澄清溶液，其中上述各原料與水的質量比均為1:15。然后將上述澄清溶液混合均勻得混合溶液A。

2)向混合溶液A中加入粒徑為100nm的納米TiO₂，制得泥漿狀混合液B，攪拌均勻，其中加入納米TiO₂的質量占溶液B的80％。

3)向混合液B中分別加入占總質量0.5％的羧甲基纖維素和占總質量1.2％的聚氧化乙烯，混合均勻，600℃下煅燒33h，制得C；

4)將C研磨至粒徑為0-3微米，即制得產物無釩脫硝催化劑D。實施例2

1)將硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸鋯、醋酸銻分別完全溶解于水，得澄清溶液，其中上述各原料與水的質量比均為1:10。然后將上述澄清溶液混合均勻得混合溶液A。

2)向混合溶液A中加入粒徑為1nm的納米TiO₂，制得泥漿狀混合液B，攪拌均勻，其中加入納米TiO₂的質量占溶液B的50％。

3)向混合液B中分別加入占總質量0.2％的羧甲基纖維素和占總質量1.5％的聚氧化乙烯，混合均勻，400℃下煅燒25h，制得C；

4)將C研磨至粒徑為0-3微米，即制得產物無釩脫硝催化劑D。

實施例3

1)將硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸鋯、醋酸銻分別完全溶解于水，得澄清溶液，其中上述各原料與水的質量比均為1:20。然后將上述澄清溶液混合均勻得混合溶液A。

2)向混合溶液A中加入粒徑為250nm的納米TiO₂，制得泥漿狀混合液B，攪拌均勻，其中加入納米TiO₂的質量占溶液B的90％。

3)向混合液B中分別加入占總質量0.8％的羧甲基纖維素和占總質量0.9％的聚氧化乙烯，混合均勻，800℃下煅燒40h，制得C；

4)將C研磨至粒徑為0-3微米，即制得產物無釩脫硝催化劑D。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。