[發(fā)明專利]粉煤灰-凹凸棒石復(fù)合SCR脫硝催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010524007.5
• 申請(qǐng)日: 2010-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102000564A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張先龍;時(shí)博文;吳雪平;楊保俊;姜偉平;王百年
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/34
• 分類號(hào): B01J23/34;B01J23/889;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域中燃煤煙氣的氮氧化物處理，具體地說(shuō)是一種粉煤灰-凹凸棒石復(fù)合SCR脫硝催化劑及其制備方法。

二、背景技術(shù)

我國(guó)是燃煤大國(guó)，燃煤電廠在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的粉塵、SOx、NOx和有害金屬元素等。煙氣中排放的氮氧化物(NOx)對(duì)環(huán)境的危害比硫化物更為嚴(yán)重，大氣中的NOx能引起酸雨、光化學(xué)煙霧、地表水富營(yíng)養(yǎng)化等破壞生態(tài)環(huán)境并危及人類健康的一系列問(wèn)題。控制大氣中NOx的排放引起了全球的關(guān)注，同時(shí)也是我國(guó)目前大氣環(huán)境保護(hù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此，對(duì)NOx的處理尤為重要。目前，我國(guó)對(duì)于燃燒產(chǎn)生的NOx控制方法主要有燃燒前控制、燃燒中控制和燃燒后控制三類。燃燒前控制是指選用低氮燃料，但成本很高，工程應(yīng)用較少；燃燒中控制，即改進(jìn)燃燒方式，在燃燒過(guò)程中降低氮氧化物的生成(包括低氧燃燒技術(shù)、多端燃燒技術(shù)等)；燃燒后控制是指在煙道尾部加裝脫硝裝置，將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的N₂或有用的肥料，包括吸收法、吸附法、非選擇性催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR)等。

選擇性催化還原(selective?catalytic?reduction，SCR)法以其反應(yīng)溫度較低，凈化率高，運(yùn)行可靠，二次污染小等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國(guó)家已成為脫除NOx的首選方法。SCR法的特點(diǎn)是以氨或尿素等作為還原劑在催化劑作用下將NOx催化還原，使還原劑能有選擇的和煙氣中的NOx反應(yīng)生成N₂和H₂O。在SCR技術(shù)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。從目前公開(kāi)的專利可以看出，各種(SCR)脫硝催化劑所使用的載體和活性組分各不相同，常用的載體有TiO₂、分子篩、Al₂O₃和活性炭等。公開(kāi)號(hào)為CN1151705A、CN1777477A、CN1642636A的專利使用單一的TiO₂載體，其活性組分及活性組分形成的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理也有本質(zhì)不同。公開(kāi)號(hào)為CN1792431A的專利采用復(fù)合載體，以雙氧化物Al₂O₃和TiO₂為復(fù)合載體，同時(shí)用蜂窩陶瓷做骨架材料，采用浸漬和涂覆的方式將活性物質(zhì)V₂O₅和WO₃負(fù)載到復(fù)合載體和骨架材料上。

我國(guó)的SCR技術(shù)起步較晚始于20世紀(jì)90年代，目前國(guó)內(nèi)的SCR脫硝工程中釩鈦類催化劑應(yīng)用最多，主要有V₂O₅/TiO₂，V₂O₅-WO₃/TiO₂，V₂O₅-MoO₃/TiO₂和V₂O₅-WO₃-MoO₃/TiO₂等，其中V₂O₅/TiO₂和V₂O₅-WO₃/TiO₂已經(jīng)相繼實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。釩系列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)，但此類催化劑溫度窗口較窄，釩系催化劑的反應(yīng)溫度區(qū)間在300-400℃，V₂O₅易將SO₂氧化為SO₃，與逃逸的NH₃和煙氣中的水蒸氣反應(yīng)生成NH₄HSO₄，其粘性大，會(huì)在受熱面沉積，造成下有設(shè)備和管道的堵塞和腐蝕。