一种钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂及其制备方法技术领域
本发明涉及脱硝催化剂及其制造的技术领域，具体为一种钒钼复合氧化物低温脱
硝催化剂及其制备方法。
背景技术
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术作为目前公认的控制燃煤电厂氮氧化物排
放最有效的方法，广泛应用于我国燃煤电厂中，SCR烟气脱硝工艺的技术核心是脱硝催化
剂，目前使用最为成熟、最为广泛的脱硝催化剂是钒钨钛系催化剂，一般操作温度在300~
400℃，脱硝催化剂一般布置在除尘器之前，但由于烟气中飞灰含量较高，容易对催化剂造
成磨损，催化剂寿命较短，一般最多可用3年，同时，飞灰中含有的碱金属氧化物等杂质会使
催化剂中毒失效，而且烟气中硫含量较高，脱硝催化剂会将部分SO2氧化成SO3，SO3与逃逸的
NH3容易反应形成硫铵，从而导致下游设备的腐蚀，则为了降低烟气中飞灰及硫含量的影
响，将脱硝催化剂布置于除尘器和脱硫装置之后，其温度降低，大约在120~250℃，几乎无飞
灰影响，但是烟气通过除尘器和脱硫装置之后，温度的显著降低，会导致现有常规的脱硝催
化剂无法直接使用，脱硝效率也不高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂，其可布置于
除尘器和脱硫装置之后，从而有效降低烟气中飞灰及硫含量的影响，并可适于低温条件下
锅炉烟气中的氮氧化物的选择性催化还原反应，具有较好的脱硝效率，另外，本发明还提供
了一种钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂的制备方法。
一种钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂，其特征在于：其包括纳米级二氧化钛、水、
质子酸、质子碱、增塑剂、造孔剂、补强剂、润滑剂，且按照各组分之间的质量比为1 : 0.1~1
: 0.02~0.2 : 0.05~0.5 : 0.005~0.02 : 0.005~0.02 : 0.05~0.3 : 0.005~0.02混合均
匀后加入钒盐和钼盐。
其进一步特征在于：所述钒盐、钼盐的加入量根据所述纳米级二氧化钛的质量确
定，所述纳米级二氧化钛：钒盐：钼盐之间的质量比为1 : 0.0342~0.0855: 0.0513~0.171；
所述质子酸采用乙酸或者乳酸；所述质子碱采用氨水或者乙醇胺；所述增塑剂采用CMC
或者PEO或者CMC混合PEO；所述造孔剂采用精制棉或者活性炭；所述补强剂采用玻纤或者碳
纤维；所述润滑剂采用硬脂酸或者丙三醇；所述钒盐采用偏钒酸铵或者草酸氧钒；所述钼盐
采用仲钼酸铵或者乙酸钼；
所述增塑剂采用CMC混合PEO的，所述CMC、PEO之间的质量比为1 : 2~5。
一种钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：其制备步骤是，
（1）、混炼操作：将纳米级二氧化钛、水、质子酸、质子碱、增塑剂、造孔剂、补强剂、润滑
剂按照质量比1 : 0.1~1 : 0.02~0.2 : 0.05~0.5 : 0.005~0.02 : 0.005~0.02 : 0.05~
0.3 : 0.005~0.02通过混炼法混合均匀后加入钒盐和钼盐形成塑性泥料；
（2）、一次陈化：将所述步骤（1）中得到的塑性泥料在25℃恒温下保湿陈化放置1天~2
天；
（3）、预挤出：将所述步骤（2）中得到的塑性泥料用预挤出设备进行预挤出操作，形成泥
料方块；
（4）、二次陈化：将所述步骤（3）中得到的泥料方块在25℃恒温下保湿陈化放置1天~2
天；
（5）、挤出成型：将所述步骤（4）中得到的泥料方块用挤出设备进行挤出操作，得到蜂窝
状样品；
（6）、一次干燥：将所述步骤（5）中得到的蜂窝状样品在30~70℃下分段式程序升温干燥
催化剂，干燥时间为5天~8天；
（7）、二次干燥：将所述步骤（6）中得到的蜂窝状样品在100~300℃下分段式程序升温干
燥催化剂，干燥时间为3 h ~5h；
（8）、高温焙烧：将所述步骤（7）中得到的蜂窝状样品在400~600℃高温下焙烧3 h ~8h，
从而得到钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂。
本发明的有益效果是，通过制备的钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂，使得脱硝催
化剂可以布置于除尘器和脱硫装置之后，从而大幅降低烟气中飞灰及硫含量的影响，并可
有效适于低温条件下锅炉烟气中的氮氧化物的选择性催化还原反应，具有较好的脱硝效
率，同时在较大程度上减少了烟气中硫含量等对催化剂的中毒影响，由于应用环境（低尘环
境）优于常规脱硝催化剂，使用寿命更长，总的投资成本降低。
具体实施方式
实施例一
催化剂制备：
（1）、混炼操作：将纳米级二氧化钛、水、乳酸、氨水、PEO、精制棉、玻纤、硬脂酸按照质量
比1 : 0.1 : 0.02 : 0.05 : 0.005 : 0.005 : 0.05 : 0.005通过混炼法混合均匀后加
入偏钒酸铵和仲钼酸铵形成塑性泥料，偏钒酸铵和仲钼酸铵的加入量根据纳米级二氧化钛
的质量确定，具体地纳米级二氧化钛 : 偏钒酸铵 : 仲钼酸铵之间质量比为1 : 0.0342 :
0.0513；
（2）、一次陈化：将所述步骤（1）中得到的塑性泥料在25℃恒温下保湿陈化放置1天；
（3）、预挤出：将所述步骤（2）中得到的塑性泥料用预挤出设备进行预挤出操作，形成泥
料方块；
（4）、二次陈化：将所述步骤（3）中得到的泥料方块在25℃恒温下保湿陈化放置1天；
（5）、挤出成型：将所述步骤（4）中得到的泥料方块用挤出设备进行挤出操作，得到蜂窝
状样品；
（6）、一次干燥：将步骤（5）中得到的蜂窝状样品在30~70℃下分段式程序升温干燥催化
剂，即温度在30℃时干燥1天，温度在40℃时干燥1天，温度在50℃时干燥1天，温度在60℃时
干燥1天，温度在70℃时干燥1天至恒重，干燥时间共为5天；
（7）、二次干燥：将完成步骤（6）的蜂窝状样品在100~300℃下分段式程序升温干燥催化
剂，即温度在100℃时干燥1h，温度在300℃时干燥2h，干燥时间为3h；
（8）、高温焙烧：将完成步骤（7）的蜂窝状样品在400℃高温下焙烧8h，即可得到钒钼复
合氧化物低温脱硝催化剂。
催化剂活性测试：
活性实验在固定床反应器上进行，将制作完成的催化剂装填量为6×6孔、长度20cm的
催化剂样品，并在NH3/NO摩尔比为1、O2浓度为5%、空速为7500h-1的烟气条件下，反应温度为
160℃时，脱硝效率为28.56%；反应温度为220℃时，脱硝效率为67.24%。
实施例二
催化剂制备：
（1）、混炼操作：将纳米级二氧化钛、水、乙酸、乙醇胺、CMC、精制棉、玻纤、硬脂酸按照质
量比1 : 0.5 : 0.1 : 0.1 : 0.01 : 0.01 : 0.1 : 0.01通过混炼法混合均匀后加入偏
钒酸铵和仲钼酸铵形成塑性泥料，偏钒酸铵和仲钼酸铵的加入量根据二氧化钛的质量确
定，具体地纳米级二氧化钛 : 偏钒酸铵 : 仲钼酸铵之间的质量比为1 : 0.06 : 0.1；
（2）、一次陈化：将步骤（1）中得到的塑性泥料在25℃恒温下保湿陈化放置2天；
（3）、预挤出：将完成步骤（2）的塑性泥料用预挤出设备进行预挤出操作，形成泥料方
块；
（4）、二次陈化：将步骤（3）中得到的泥料方块在25℃恒温下保湿陈化放置2天；
（5）、挤出成型：将完成步骤（4）的泥料方块用挤出设备进行挤出操作，得到蜂窝状样
品；
（6）、一次干燥：将步骤（5）中得到的蜂窝状样品在30~70℃下分段式程序升温干燥催化
剂，即温度在30℃时干燥1天，温度在40℃时干燥1天，温度在50℃时干燥1天，温度在60℃时
干燥1天，温度在70℃时干燥1天，恒重1天，干燥时间为6天；
（7）、二次干燥：将完成步骤（6）的蜂窝状样品在100~300℃下分段式程序升温干燥催化
剂，即温度在100℃时2h，温度在300℃时3h，干燥时间为5h；
（8）、高温焙烧：将完成步骤（7）的蜂窝状样品在600℃高温下焙烧5h，即可得到钒钼复
合氧化物低温脱硝催化剂。
催化剂活性测试：
同实施例一的烟气条件下，反应温度为160℃时，脱硝效率为35.54%；反应温度为220℃
时，脱硝效率为80.31%。
实施例三
催化剂制备：
（1）、混炼操作：将纳米级二氧化钛、水、乳酸、氨水、CMC、活性炭、玻纤、丙三醇按照质量
比1 : 0.8 : 0.15 : 0.2 : 0.015 : 0.015 : 0.2 : 0.01通过混炼法混合均匀后加入草
酸氧钒和乙酸钼形成塑性泥料，草酸氧钒和乙酸钼的加入量根据二氧化钛的质量确定，具
体地纳米级二氧化钛 : 草酸氧钒 : 乙酸钼之间的质量比为1 : 0.0855 : 0.171；
（2）、一次陈化：将步骤（1）中得到的塑性泥料在25℃恒温下保湿陈化放置1天；
（3）、预挤出：将完成步骤（2）的塑性泥料用预挤出设备进行预挤出操作，形成泥料方
块；
（4）、二次陈化：将步骤（3）中得到的泥料方块在25℃恒温下保湿陈化放置1天；
（5）、挤出成型：将完成步骤（4）的泥料方块用挤出设备进行挤出操作，得到蜂窝状样
品；
（6）、一次干燥：将步骤（5）中得到的蜂窝状样品在30~70℃下分段式程序升温干燥催化
剂，即温度在30℃时干燥1天，温度在40℃时干燥1天，温度在50℃时干燥1天，温度在60℃时
干燥1天，温度在70℃时干燥1天，恒重2天，干燥时间为7天；
（7）、二次干燥：将完成步骤（6）的蜂窝状样品在100~300℃下分段式程序升温干燥催化
剂，即温度在100℃时1h，温度在300℃时3h，干燥时间为4h；
（8）、高温焙烧：将完成步骤（7）的蜂窝状样品在500℃高温下焙烧6h，即可得到钒钼复
合氧化物低温脱硝催化剂。
催化剂活性测试：
同实施例一的烟气条件下，反应温度为160℃时，脱硝效率为30.83%；反应温度为220℃
时，脱硝效率为65.92%。
综上，采用上述混炼法制备工艺，便于实现钒钼复合氧化物低温脱硝催化剂的工
业化生产，催化剂性能方面，在上述组分范围内，通过催化剂活性测试，将催化剂装填于固
定床反应器上进行催化剂脱硝活性检测，在130~280℃的范围内，最高的脱硝效率为
80.31%，具有较好的实用性。