[發明專利]低溫SCR脫硝催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 201210198298.2
• 申請日: 2012-06-16
• 公開（公告）號: CN102716752A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王仁虎;彭光軍;肖雨亭
• 申請（專利權）人: 江蘇龍源催化劑有限公司
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01J23/30;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種低溫SCR脫硝催化劑的制備方法，該種脫硝催化劑在煙氣溫度150-250℃之間仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗水抗硫性能，屬于催化技術領域。

背景技術

隨著“十二五”期間國家對氮氧化物排放的控制越來越嚴格，單純的低氮燃燒技術已無法滿足現行排放標準的要求，選擇性催化還原（SCR）技術因其高效可靠的脫硝性能已開始在國內燃煤電廠應用。SCR的主要原理是以NH₃為還原劑，在脫硝催化劑的作用下，選擇性地將NO_x還原成N₂。

目前應用最廣泛的是釩鎢鈦催化劑，由于其催化劑活性溫度較高，范圍在300~430℃左右，因而在火電廠應用采用高含塵布置方式，即布置在鍋爐省煤器之后、空預器之前。在這個位置上雖然催化劑有較高的活性和抗硫抗水性能，但所處的煙氣環境條件比較惡劣，如粉塵濃度較高、重金屬濃度較高等，使得催化劑處于易磨損、易堵塞、易中毒的條件下，使得催化劑需要頻繁的日常維護（如吹灰清潔），并大大縮短了使用壽命，增大了運行成本。如果將催化劑的工作環境向煙氣下游推移至除塵器之后、脫硫裝置之前，采用低含塵布置方式。這時煙氣中的粉塵、重金屬及其中所包含的容易使催化劑中毒的物質大部分被除塵器去除，減少了催化劑磨損、堵塞以及中毒失活的危險，增加催化劑的使用壽命，減少催化劑的更換周期，降低脫硝系統的運行成本，但在低含塵布置方式下，煙氣溫度下降了很多，在150-200℃之間，這對催化劑的低溫活性提出了挑戰。

另外，我國的工業窯爐（玻璃窯爐，水泥窯爐等）排放的氮氧化物也占到國內氮氧化物排放總量的很大一部分，是僅次于火電廠的第二排放源，而工業窯爐的煙氣溫度相對較低，大多在150-250℃之間，目前還沒有適用于工業窯爐的煙氣脫硝催化劑。

因此，研究開發適用于火電廠除塵器之后以及工業窯爐的低溫煙氣脫硝催化劑具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種低溫SCR脫硝催化劑的制備方法，該種催化劑在煙氣溫度150-250℃之間仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗水抗硫性能。為實現SCR脫硝技術在火電廠除塵器之后以及工業窯爐等煙氣溫度在150-250℃之間的領域的應用提供相應的脫硝催化劑。

按照本發明提供的技術方案，一種低溫SCR脫硝催化劑的制備方法，按重量份計制備步驟如下：

（1）偏釩酸銨溶液的制備：稱取偏釩酸銨1-20份，在70-90℃將稱取的偏釩酸銨攪拌溶解于0.4-10份乙醇胺的水溶液中，乙醇胺的水溶液濃度為0.1-5g/mL；

（2）金屬鹽類溶液的制備：取過渡金屬鹽類0~20份溶解于0-150份的水中；

（3）混合：稱取鈦鎢粉70~95份，在其中加入步驟（2）得到的金屬鹽類溶液，加熱到70-90℃，保持恒溫同時攪拌均勻至水蒸干，得到固體，再在其中加入步驟（1）得到的偏釩酸銨溶液，加熱到70-90℃，保持恒溫同時攪拌均勻至水蒸干，得到固體；

（4）干燥：將步驟（3）中最終得到的固體在50~70℃條件下干燥5~10小時，然后在100~120℃的溫度條件下干燥4~8小時；

（5）煅燒：取步驟（4）干燥后得到的材料在350~550℃條件下煅燒4~8小時，得到產品低溫SCR脫硝催化劑。

所述產品低溫SCR脫硝催化劑中，按重量份計：TiO₂占70-85份，WO₃占3-10份，V₂O₅占1-15份，過渡金屬氧化物重量占0~10份。

所述過渡金屬鹽類為Fe、Mn、Co、Ce、Sn和Cu的硝酸鹽或醋酸鹽中的一種或幾種的混合物。

所述鈦鎢粉中含鎢5%~8%。

本發明具有如下優點：本發明制備的催化劑低溫活性好，能夠在150-250℃之間保持良好的氮氧化物脫除率和抗水抗硫性能。且由于該催化劑在150-250℃之間的高活性和抗毒性，可將該種催化劑應用于火電廠除塵器之后以及工業窯爐等煙氣溫度在150-250℃之間的領域，實現脫硝催化劑技術和應用的突破。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。以下實施例中偏釩酸銨購自大連銀河金屬材料有限公司；乙醇胺購自淄博萊沃化工有限公司；鈦鎢粉購自四川華鐵釩鈦科技股份有限公司；金屬鹽類購自國藥集團化學試劑有限公司。

實施例1??低溫SCR脫硝催化劑的制備方法，包括以下工藝步驟：