[發明專利]一種硝酸尾氣脫硝催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210079961.7
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102631921A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 李小定;章小林;李璐;王杰;李耀會
• 申請（專利權）人: 華爍科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/86;B01J23/755;B01J23/887;B01J23/83;B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張安國;伍見

技術領域

本發明涉及一種脫硝催化劑及其制備方法，更具體的是一種適用于硝酸尾氣中NOx脫除的脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

我國是硝酸生產大國，2008年硝酸總產量達到777.7萬噸，居世界第一位。按行業劃分習慣，這里所說的硝酸工業是指的廣義硝酸工業，包括濃硝酸、稀硝酸、硝酸鹽等。目前硝酸行業正處于超常高速發展狀態，正向硝酸生產強國邁進。2011年以前，我國沒有專門的硝酸行業污染物排放標準。硝酸工業廢氣排放執行《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)，GB16297-1996規定現有硝酸生產裝置氮氧化物排放限值1700mg/m³，新硝酸生產裝置排放限值1400mg/m³。2011年3月1日，硝酸工業污染物排放標準(GB26131-2010)正式實施，該標準要求現有企業自2011年3月1日起至2013年3月31日大氣氮氧化物污染排放濃度限值≤500mg/m³，自2013年4月1日起大氣氮氧化物污染排放濃度限值≤300mg/m³；新建企業自2011年3月1日起大氣氮氧化物污染排放濃度限值≤300mg/m³；執行大氣污染物特別排放限值的地域，大氣氮氧化物污染排放濃度限值≤200mg/m³。國家強制將硝酸生產裝置氮氧化物排放限值由1700mg/m³大幅降低至≤500mg/m³、甚至≤200mg/m³，其減排決心巨大，硝酸行業的減排任務十分艱巨。

目前國內脫硝研究主要集中于煙氣脫硝領域，通常采用以氨為還原劑的選擇性催化還原(SCR)工藝，所應用的主要是V₂O₅/TiO₂系列，該催化劑具有很高的催化活性，但在國內應用中存在以下不足：一是反應溫度較高，操作溫度必須≥350℃；二是該催化劑普遍采用涂敷法制備，活性組分易脫落，耐水耐酸性能差；三是以高純氧化鈦為載體，國內不能生產，且成型工藝復雜，價格昂貴；四是該催化劑的核心技術被國外壟斷，在國內推廣應用需要支付較高的技術使用費。而硝酸尾氣排氣溫度普遍較低(＜100℃)，氮氧化物含量較高，相對濕度較大且含有酸霧，因此傳統的煙氣脫硝催化劑不適用于硝酸尾氣的NOx脫除，需要開發專用的硝酸尾氣脫硝催化劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于硝酸尾氣中NOx脫除的專用脫硝催化劑及其制備方法，可滿足工業硝酸尾氣NOx的脫除要求。

實現本發明目的的技術方案：

一種硝酸尾氣脫硝催化劑，其特征在于：該催化劑以活性氧化鋁為載體，氧化銅為活性組分，2種MOx(金屬氧化物Fe₂O₃、MgO、Cr₂O₃、TiO₂、NiO、ZrO₂、V₂O₅、MoO₃、ZnO、CeO₂，、MnO₂或WO₃，x為1、2、3或5)為助劑，M為鐵、鉻、鎳、釩、錳、鋅、鎂、鈦、鋯、鉬、鎢或鈰，催化劑質量百分比組成為：氧化銅1％～10％，兩種MOx的總量為1％～25％，余量為氧化鋁載體。

催化劑的制備步驟依次如下：

按照催化劑的質量百分比組成，

1)、將所述的助劑金屬的鹽配成溶液；

2)、將步驟1)所得的溶液加入載體中，充分拌勻得浸漬了助劑的載體；

3)、將步驟2)所得浸漬了助劑的載體烘干，在250～600℃焙燒2小時得含助劑的載體；

4)、向步驟3)所得含助劑的載體加入含銅的溶液中，充分拌勻得浸漬了活性組分的催化劑；

5)、將步驟4)所得浸漬了活性組分的催化劑于120～250℃干燥2～10小時，自然冷卻至室溫即得硝酸尾氣脫硝催化劑；

本發明的催化劑使用前無需活化，催化劑使用條件為：常壓，反應溫度120～250℃，空速5000～20000h^-1，進口NO含量500～2000ppm，O₂含量1.0％～5.5％，氨氮比1.0～1.2，平衡氣為N₂。反應式如下：