技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種蜂窩狀V-Ti低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ā?/p>

背景技術(shù)

從20世紀70年代日本開發(fā)出商用的脫硝催化劑，SCR脫硝技術(shù)取得工程化進展并成為火電廠煙氣脫硝的主流技術(shù)。由于V₂O₅/TiO₂體系的催化劑活性溫度的范圍在280-450℃之間，SCR常被布置在鍋爐省煤器和空預(yù)器之間。但這種布置方式的煙氣中含有大量SO₂、K₂O、CaO和As₂O₃等，會引起催化劑中毒，而高濃度的飛灰又會引起催化劑的堵塞和磨損，降低其使用壽命。

由于空間和管道的局限性，對現(xiàn)有鍋爐進行脫硝改造困難很大、費用高。對于中小規(guī)模的鍋爐，采用中溫脫硝催化劑的溫度段并不在省煤器和空預(yù)器之間，而是在省煤器之前，改造難度更高，然而其排煙溫度普遍高于大型鍋爐，不利于催化劑的長期運行。

低溫催化劑的應(yīng)用創(chuàng)造了更好的溫度環(huán)境。活性區(qū)間在140-300℃的低溫催化劑可以解決上述不利問題，低溫催化劑可以安裝在除塵器之后，解決了高灰布置帶來的催化劑堵塞和磨損，同時二氧化硫氧化率大大降低，后續(xù)無設(shè)備腐蝕問題，不會對鍋爐主體產(chǎn)生影響。除塵器之后安裝脫硝催化劑大大降低了安裝難度，節(jié)省了鋼結(jié)構(gòu)，空間布置更加靈活、簡便。

研究表明Mn、Cu、Ce、Fe等元素的氧化物都具有理想低溫活性，且為提高催化劑的比表面積，載體通常采用分子篩和活性炭等，中國專利CN102000589A一種低溫氨選擇性催化還原脫硝催化劑的制備方法和中國專利CN101947443A用于低溫選擇性催化還原脫硝反應(yīng)的蜂窩狀Mn-Ti基催化劑及制備和使用方法都提出了低溫脫硝催化劑的制備方法。殼牌公司于20世紀90年代就開發(fā)出了低溫DeNOx系統(tǒng)，它包括一種專有的V-Ti顆粒狀催化劑和一個低壓降的LFR側(cè)流反應(yīng)器。顆粒狀催化劑在工程應(yīng)用時的床層阻力較大，不利于脫硝系統(tǒng)的長期運行；強氧化劑MnxOy作為活性組分，將煙氣中的SO₂氧化為SO₃，導(dǎo)致催化劑失活，難以保證催化劑壽命，目前國內(nèi)還沒有工業(yè)化的低溫蜂窩狀脫硝催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目是提供一種適合工業(yè)應(yīng)用的、低溫活性好、使用壽命長的以納米級TiO₂為載體，活性成分為V₂O₅，金屬助劑為Cr、Mn、Cu、Ce、W、Mo的氧化物中的一種或幾種構(gòu)成的蜂窩狀V-Ti低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ā?/p>

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種蜂窩狀V-Ti低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢呋瘎┯梢韵沦|(zhì)量分數(shù)的各組分制備而成：

TiO₂?????70％-90％

V₂O₅?????5％-15％

金屬氧化物助劑??4％-16％

如上所述催化劑組分中的V₂O₅由正釩酸銨、偏釩酸銨、多釩酸銨或硫酸氧釩熱解制備。

如上所述催化劑組分中的金屬氧化物助劑為Cr、Mn、Cu、Ce、W、Mo的氧化物中的一種或幾種，其中Cr、Mn、Cu、Ce、分別由相應(yīng)的硝酸鹽溶液，W和Mo分別由鎢酸銨和鉬酸銨制備。

如上所述催化劑的尺寸為150mm×150mm×1000mm，催化劑的孔數(shù)為18×18孔，催化劑的壁厚0.6-1.2mm。

如上所述的一種蜂窩狀V-Ti低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┑闹苽浞椒ǎɑ炝虾统尚蛢刹焦に嚕浼夹g(shù)特征是：

(1)混料工藝

在反應(yīng)釜中，加入一定量的去離子水并加熱到60-120℃，將TiO₂、提供V₂O₅的鹽、提供氧化物助劑的鹽和草酸按質(zhì)量比1∶0.04-0.2∶0.03-0.2∶0.01-0.2加入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)1-3h，待反應(yīng)釜中物料為泥漿狀，經(jīng)過干燥、煅燒和粉碎成為顆粒狀催化劑。

(2)成型工藝

稱取混料工藝所得的顆粒狀催化劑200kg、加入潤滑劑1-10kg、加入膠黏劑2-8kg、加入玻璃纖維5-15kg、加入純氨水5-10kg，加入去離子水50-100kg，經(jīng)過煉泥、真空煉泥、陳腐、成型、干燥、燒結(jié)成為蜂窩狀脫硝催化劑。