本发明公开了一种微米片稀土基脱硝脱氯苯催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以微米片还原氧化石墨烯为载体，氧化铈和氧化钒的复合氧化物为活性组分，六氢三嗪基共价有机框架为活性位点保护剂；以载体质量为基准，活性组分的质量百分含量为5～10％，活性位点保护剂的质量百分含量为1～5％。本方法合成的催化剂具有比表面积高、硫酸氢铵难沉积、寿命长且活性稳定等优势，能够实现非电行业低温脱硝脱氯苯的目标。

技术成熟度： 烟 气 深 度 冷 却 和 烟 气 再 热 消 白 技 术 获 “ 十 二 五 ” 国 家 重 点 项 目（2011BAK06B04）和“十三五”国家重点项目（2016YFC0801904）支持，该技术已应用到华能、大唐等 297 家电厂的 392 台燃煤机组，并出口海外，获 2017 年度国家科技进步二等奖；2015 年开始预研烟气冷凝除湿脱污，2018 年获得国家自然科学基金项目资助（51876165）。 

1 成果简介钛白粉有比表面积大、 催化活性高、 化学性质稳定、 使用寿命长等优势，作为 SCR 脱硝催化剂用的载体材料，主要是处理氮氧化物，专门为垃圾焚烧电厂和化工、 炼油、 炼焦、玻璃制造厂烟气治理以及汽车、轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。此产品具有亲水性高、吸附力强、 比表面积大、 催化活性高、 500℃高温烧结后比表面积稳定、 不产生二次污染等特点。产品主要用于脱硝， 在 100%烟气条件下，脱硝率 95%以上。对环境保护起着非常重要的作用。2 技术指标3 关键技术（ 1） 开发了脱硝催化剂（ SCR）用纳米钛白，采用硫酸法水解得到的偏钛酸，通过加入控制剂、同时控制浓度、温度、 pH 等工艺参数， 可控得到比表面积从 80-300 m2/g 的不同纳米尺度的二氧化钛粉体。 （ 2） 钛白粉后处理工艺研究：详细研究了 SiO2、 Al2O3、 ZrO2 无机包膜的机理，并获得最优化条件，包膜条件包括分散条件、包膜温度、包覆时间、包覆 pH、搅拌强度、熟化时间等工艺条件。得到了非常好的包覆膜。 研究了钛白在油漆、涂料（水性）、塑料、造纸等不同应用领域中应用，并获得提高钛白应用性能的表面处理工艺。  脱硝催化多孔纳米二氧化钛 钛白粉包覆均匀致密膜 上图 钛白粉高分辨率透射电镜照片 （ 3） 分析测试方法： 利用 TEM， SEM， XRD， XRF， IR， BET 等现代分析手段研究钛白粉的结构和理论。 采用物理、化学等检测方法，详细研究分析了美国杜邦公司 R902、R706、日本石原公司 R930 等产品的包膜工艺， 包括：无机包膜顺序、可能的无机包膜剂、可能的 pH 调节剂、有机包膜剂等。4 应用领域电厂和化工、 炼油、 炼焦、 玻璃制造厂里面锅炉脱硝，烟气治理以及汽车、 轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。5 效益分析目前国内外基本上都是采用具有特定比表面积的纳米二氧化钛作为脱硝催化剂 SCR 的载体， 应用市场广泛。可以控制工艺生产不同粒径、形状， 不同比表面积的二氧化钛颗粒，应用在不同的催化剂领域，也可以研制具有高附加值的活性纳米催化用二氧化钛，利润在20-50%左右。6 合作方式合作开发。7 项目所属行业领域能源环境。

国内每年仅重型柴油车的销售量为100万台左右，需要 2500~3000吨的脱硝催化剂。 预计2020年前后国6汽车尾气排放标准实施之后，仅重型卡车所需的小孔分子筛脱硝催化剂的市场将达到8～9亿人民币/年。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 目前柴油机尾气SCR脱硝催化剂主要采用V2O5-WO3/TiO2氧化物脱硝催化剂，但其低温催化活性较低，高温水热稳定性差，无法满足2020年前后国6的排放标准。并且目前所用的催化剂含有有毒元素钒，不仅存在废旧催化剂回收处理困难的问题，而且金属钒高温易挥发，会随汽车尾气的排放造成二次污染，因而在美国，日本等发达国家早已被禁止使用于汽车尾气的处理。基于小孔分子筛材料的新一代柴油车尾气脱硝催化剂由于催化活性高，高温水热稳定性能十分优异的特点，是发达国家柴油车尾气净化脱硝催化剂的主流。国内每年仅重型柴油车的销售量为100万台左右，需要 2500~3000吨的脱硝催化剂。 预计2020年前后国6汽车尾气排放标准实施之后，仅重型卡车所需的小孔分子筛脱硝催化剂的市场将达到8～9亿人民币/年。本项目的中试产品已经得到数家国内龙头汽车催化剂企业的认可。国内用户的发动机台架试验结果表明，本项目的催化剂材料性能远超目前的国4车用催化剂，并且部分性能优于国际汽车催化剂的巨头的产品。

企业未来会针对大型环保设备“脱白”技术进行相关的技术攻关，“脱白”目的是为了降低烟气中含有的水蒸汽，水蒸汽中含有较多的溶解性盐、SO3、凝胶粉尘、微尘等（都是雾霾的主要成分) 如果烟气由烟囱直接排出，进入温度较低的环境空气中，由于环境空气的饱和湿度比较低，在烟气温度降低过程中，烟气中的水蒸汽会凝结形成湿烟羽。造成对大气的不仅是视觉的而且是实质上污染。白色烟雾对光进行折射，造成一定的视觉污染与光污染

利用现有的电脱盐装置和工艺，通过评选，筛选出相互匹配的破乳剂和脱钙剂，可在电脱盐装置上实施原油脱钙技术。实施原油脱钙技术后，在从原油中脱除钙的同时，还可高效脱除原油中镁、铁、钠等金属。由于原油脱钙后，质量得到改善，凝点、粘度、电导率均有所降低，这不但对电脱盐装置稳定运行有好处；而且对后序加工装置的“长、安、稳、满”运行、提高产品质量和经济效益都有积极的作用。如用脱钙原油生产的渣油作渣油催化裂化装置的原料，轻油收率可以提高0.78%~1.65%，还可减轻油相结垢、提高换热设备的换热效率。

1. 痛点问题 随着十三五电力行业基本实现烟气超低排放，我国大气污染治理的主战场从电力转移到了工业炉窑等非电力行业，工业炉窑具有种类多、数量大、排烟温度低、污染物成分复杂且浓度波动大等特点，目前传统工业烟气净化采用除尘与脱硝单元串联独立运行，该工艺设备规模大、运维成本高、难以适应工业炉窑复杂多变的烟气条件。因此，开发低成本、短流程、高适应性的多污染物协同脱除材料和技术，成为工业烟气净化领域发展的新方向。其中，以过滤材料为基体耦合催化活性组分的多污染物协同脱除一体化技术成为国内外广泛关注的应用前景较好的新技术。 陶瓷催化脱硝滤芯其表层膜具有致密的微米级孔结构，烟气粉尘去除率可达到99.9%以上；滤材内部支撑体涂覆的催化剂，同时可通过SCR机制实现烟气氮氧化物高效脱除。一体化烟气净化技术改变了当前除尘、脱硝等独立运行的传统烟气净化工艺，具有工艺流程短、设备投资低、运行费用少以及占地空间小等显著优势，实现多污染物协同脱除，是一种极具应用前景的除尘脱硝一体化的新技术，将成为中小型锅炉烟气净化领域的新发展趋势。 2. 解决方案 开发出拥有自主知识产权的新一代三维分级陶瓷催化滤管，该技术的核心是可以控制涂覆陶瓷纤维滤管催化层厚度，保留滤管外表面致密层，使得陶瓷催化滤管具有过滤阻力更低、除尘效率更高、脱硝效率更强等优点，该陶瓷催化滤管在2020年已于东台中玻特种玻璃有限公司建立一套具有工程参考意义的中试侧线试验，运行以来，经过权威第三方检测机构检测，其中SO2＜10mg/m3、颗粒物＜3mg/m3，NOx＜23mg/m3，氨逃逸＜5 mg/m3，满足行业超低排放标准要求。通过中试平台长时间的稳定运行，表明了以三维分级陶瓷催化滤管为核心的多污染协同脱除技术的可行性，使得工业烟气治理技术更加集成、高效、经济。为后续的在玻璃行业及其他工业炉窑规模化应用奠定了基础，并且2021年3月已成功完成玻纤行业炉窑工业烟气超低排放示范项目，也预示该项技术得到了市场的认可，填补国内该技术的空白。可以在其他行业焦化、垃圾焚烧、危废、陶瓷、生物质锅炉、耐火材料炉窑及水泥等行业推广应用，实现实现工业烟气经济、高效、深度治理。 合作需求 与浙江致远进行优势互补，目前团队已经实现了小批量规模化量产，并在不同行业进行了中试试验，取得了较好的净化效果，成果转化后实现工业化生产，公司目前自主研发了涂覆工艺和装置，生产工艺和此次受让技术十分匹配，可满足此次放大的技术产品设备需要。结合公司较强的工程设计能力、施工能力、市场开拓能力及售后服务等，在玻璃、焦化、生物质发电、垃圾焚烧等烟气治理行业进行推广应用。

成果与项目的背景及主要用途： 鉴于我国东部地区尤其是京津冀地区严重雾霾天气的频繁出现，国家提高了对燃煤锅炉及燃煤电厂烟气净化的要求，尤其是烟气脱硫标准。针对这个情况，天津大学采用先进的离子液技术对烟气进行脱硫。 技术原理与工艺流程简介： 脱硫用的离子液体是以有机阳离子、无机阴离子为主，添加少量活化剂、抗氧化剂和缓蚀剂组成的水溶液；该吸收剂（R）对 SO２气体具有良好的吸收和解吸能力，其脱硫机理为：SO2 + H2O + R ←→ RH+ + HSO3-低温下反应从左向右进行，二氧化硫被吸收剂吸收，高温下反应从右向左进行，二氧化硫从吸收剂中再生出来，达到脱除和回收烟气中 SO2 的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 与传统石灰石石膏法的比较：技术先进性：国内领先，独树一帜 ①脱硫效率高：> 99% （可达< 10mg/Nm3）。 ②对进气含硫量不敏感：从 800 ppm 到 14% 的含硫量运行成本稳定，不随含硫量的上升而增加，对使用煤无限制。 ③能耗低，利用废热：再生塔对所用蒸汽要求低，只需利用火电厂废热。 ④工艺流程简单，无酸碱腐蚀：无石灰浆制备系统，系统为弱酸性气液相环境。系统不需高压喷嘴，无磨损，无腐蚀。 ⑤系统运行可靠：工艺流程科学、精练、简洁，可实现高达三年无系统故障，不需停车检修。 ⑥运行简便：容易维护易掌握，降低运行难度、调试时间和维修费用，降低风险。 应用前景分析及效益预测： （1）环保实效性 ①无二次污染：场地无粉尘, 无强噪声，无新生固体、气体和液体排放物。 ②吸收液可再生，循环使用，损耗低。 ③副产国内资源相对贫缺的副产品： 副产品为 99%干基的 SO2，可作为液体二氧化硫、硫酸、硫磺或其它硫化工产品的优良原料。 ④环保前瞻性：在脱除 SO2、NOX、Hg、As 同时（部分离子液离子交换再生脱 NOX、Hg、As），不释放 NH3、CO2,符合环保发展趋势。 （2）经济可行性 ①节约运力：无需常规的大量运输，无需规划运输/堆仓用地。 ②能耗较低：电耗低，可采用废热实现再生。 ③占地面积小：大幅减少烟气脱硫设施的土地使用面积。 ④脱硫设施运行费用较低，且不随烟气中硫含量上升而明显增加。 ⑤与传统方法相比，综合经济指标具有明显优势。 ⑥所有设备均可实现国产化。 应用领域：化工、环保领域（煤化工企业、钢厂、电厂等）。 合作方式及条件：具体面谈

本发明公开了一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法。该催化剂以钒氧化物为主要的活性组分，其含量占催化剂总质量的3～8wt.％，以Mo、Sb和Nb中的一种或多种作为助剂，助剂元素的占催化剂总质量的1～10wt.％，而以锐钛型二氧化钛(TiO2)为载体。通过多次等体积浸渍或旋转蒸发辅助浸渍的方法制备得到催化剂前驱粉体，添加粘结剂、助挤剂、增塑剂等助剂捏合后，经练泥、陈腐、老化、挤出后得到整体蜂窝状坯料，最后经干燥、煅烧后得到小节距薄壁厚的低温SCR蜂窝整体催化剂。实验结果表明，本发明制得的催化剂在1

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