[發明專利]適用于高含鈣或高含硫煙氣條件的SCR脫硝催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210279885.4
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN102764644A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 汪德志;彭光軍;肖雨亭;王仁虎
• 申請（專利權）人: 江蘇龍源催化劑有限公司
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: 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

本發明涉及一種適用于高含鈣或高含硫煙氣條件的SCR脫硝催化劑的制備方法，使用該種方法制備的脫硝催化劑在飛灰中氧化鈣含量高達30％或者煙氣中二氧化硫含量高達0.45％時仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗失活性能，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SCR脫硝催化劑是釩鎢鈦催化劑，由于其催化劑活性溫度較高，范圍在320~400℃左右，因而在火電廠應用采用高溫布置方式，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優良的性能，但所處的煙氣環境條件比較惡劣，其中粉塵濃度較高并且含有氧化鈣等金屬氧化物等。另外，煙氣中不可避免地含有二氧化硫氣體，在釩催化劑的作用下，能夠氧化生成三氧化硫，與煙氣中的氧化鈣等堿性物質，水蒸氣接觸會生成硫酸鈣等硫酸鹽顆粒物，生成的硫酸鹽會覆蓋在催化劑的表面，導致催化劑失活，使得催化劑催化性能減弱，大大縮短了催化劑的使用壽命，增大了運行成本。為了解決SCR脫硝催化劑在高含鈣或高含硫煙氣條件下的失活問題，本發明研究了一種適用于高含鈣或高含硫煙氣條件的SCR脫硝催化劑的制備方法。

發明內容

本發明為了解決SCR脫硝催化劑在高含鈣或高含硫煙氣條件下的失活問題，提供了一種適用于高含鈣或高含硫煙氣條件的SCR脫硝催化劑的制備方法，使用該方法制備的脫硝催化劑通過添加燒結促進劑優化了催化劑的粒徑，在不影響催化劑性能的情況下在一定程度上增大催化劑的粒徑，有效抑制了催化劑對二氧化硫的氧化作用，同時通過添加乳液松香這一施膠劑抑制了氧化鈣在催化劑表面的吸附沉積，減少硫酸鈣等硫酸鹽的生成，減緩了催化劑在高含鈣或高含硫煙氣條件下的失活，使得催化劑在飛灰中氧化鈣含量高達30％或者煙氣中二氧化硫含量高達0.45％時仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗失活性能，提高了脫硝催化劑在高含鈣或高含硫煙氣條件下的適應性。

按照本發明提供的技術方案，一種適用于高含鈣或高含硫煙氣條件的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3.9~6.5份，在70~98℃將稱取的偏釩酸銨攪拌溶解于1.6~3.2份乙醇胺的水溶液中，乙醇胺的水溶液濃度為0.1~2.0g/mL；

（2）一次混合：稱取納米級鈦鎢粉75~95份，在其中加入4~8份月桂酸，90~100份去離子水，加熱到70~95℃，保持恒溫同時攪拌20~40分鐘使混合物成顆粒狀，再在其中加入3~15份玻璃纖維，攪拌均勻后加入步驟（1）中制備的偏釩酸銨溶液，5~10份乳液松香，5~10份燒結促進劑，攪拌均勻至混合物成顆粒狀；

（3）一次擠出：將步驟（2）得到的固體在擠出機上擠出成條塊狀；

（4）一次干燥：將步驟（3）得到的固體在50~70℃條件下干燥8~20小時；

（5）一次煅燒：將步驟（4）得到的固體在300~400℃條件下煅燒4~8小時；

（6）二次混合：將步驟（5）得到的固體粉碎至微米級顆粒，在其中加入15~25份聚丙烯酸酯，5~10份乳液松香，5~10份燒結促進劑，20~40份濃度為15~30％的氨水，加熱到40℃，攪拌均勻至混合物成顆粒狀；

（7）二次擠出：將步驟（6）得到的固體在前端裝有催化劑模具的擠出機上進行熱擠出成蜂窩狀；

（8）二次干燥：將步驟（7）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7~12小時；

（9）二次煅燒：將步驟（8）得到的固體在550~700℃條件下煅燒5~9小時，得到產品適用于高含鈣或高含硫煙氣條件的SCR脫硝催化劑。

所述產品適用于高含鈣或高含硫煙氣條件的SCR脫硝催化劑中，按重量份計：TiO₂占80~90份，WO₃占3~10份，V₂O₅占3~5份，燒結促進劑占1~10份，玻璃纖維占3~15份。

所述燒結促進劑為氧化硼，氧化鋅，三氧化二鉻和二氧化錫中的一種或幾種的混合物。