[發明專利]一種脫硝催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310366729.6
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104415780A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 楊愛霞;王學海;陳玉香;劉淑鶴
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01J29/48
• 分類號: B01J29/48;B01D53/90;B01D53/56
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技術領域

本發明涉及一種脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

NO_x是形成酸雨、光化學煙霧和大氣臭氧層破壞的主要污染物。“十二五”期間已明確要求需對NO_x實現總量控制。2012年實施的《火電廠大氣污染物排放標準》，要求NO_x排放限值為100mg/m³。因此，如何有效的脫除煙氣中的氮氧化物成為迫切需要解決的問題。目前的脫硝技術中，選擇性催化還原法（SCR）利用氨等還原劑，通過催化劑的作用，有選擇性將廢氣中NO_x還原轉化為對大氣無害的N₂和H₂O，具有選擇性好和效率高等特點，成為目前應用最廣泛的煙氣脫硝技術。

脫硝催化劑是SCR技術的核心，由于電廠、工業鍋爐等煙氣量大，脫硝催化劑一般采用整體式結構。CN101380543A公開了一種煙氣脫硝復合催化劑，該催化劑以鋁基或硅基陶瓷為第一載體，硅鋁復合氧化物為第二載體，鈰鋯復合金屬氧化物為活性組分。?CN101961656A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以負載有TiO₂-SiO₂涂層的堇青石蜂窩陶瓷為載體，活性組分為V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄^2-中的兩種以上的混合。?CN102008952A公開了一種脫硝復合氧化物催化劑，該催化劑以蜂窩陶瓷為載體，以Ti-Zr復合氧化物為載體涂層，以錫鈰鎢復合氧化物為活性組分。CN101357328A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以硅基陶瓷為載體，活性SiO₂為第二載體，氧化鈰添加適量過渡金屬為活性組分。以上專利中均是直接在陶瓷載體上負載第二載體，且第二載體為SiO₂涂層或TiO₂涂層，均采用相應的硅溶膠或者鈦溶膠來制備。因蜂窩陶瓷比表面積較低，且硅溶膠或者鈦溶膠中硅鈦含量低，因此載體涂層負載量低，穩定性差。

?CN102240543A公開了一種CeO₂-ZrO₂脫硝催化劑，該催化劑以堇青石蜂窩陶瓷為載體，負載活性組分為CeO₂-ZrO₂，再在活性組分涂層上負載Nb₂O改性組分涂層。該催化劑直接在堇青石上負載活性組分，堇青石載體比表面低，因此活性組分負載量低。CN1593752A公開了一種用于電站煙氣SCR脫硝的催化劑。該催化劑在堇青石蜂窩上負載Al₂O₃為載體涂層，負載V₂O₅和WO₃為活性組分。CN101234345A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以鋁基陶瓷為載體，活性Al₂O₃為第二載體，CeO₂添加適量金屬氧化物為活性組分。CN101053838A公開了一種脫硝催化劑，該催化劑以堇青石為載體，負載Al₂O₃涂層后，再負載CuO為活性組分。以上專利雖先在堇青石載體表面負載Al₂O₃涂層，增大表面積，但負載第二載體涂層或者直接負載活性組分，催化劑載體成分單一，抗毒化性能差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種脫硝催化劑及其制備方法，本發明脫硝催化劑涂層負載量大，牢固度高，具有良好的脫硝活性、穩定性和抗毒化性能，反應溫度窗口寬，制備工藝簡單，適用于工業應用。

本發明脫硝催化劑，以預處理的堇青石蜂窩陶瓷為基體，基體表面依次有硅鋁涂層、復合涂層和活性組分，以催化劑總重量計，催化劑中含有堇青石蜂窩陶瓷80wt%~90wt%，硅鋁涂層2wt%~9wt%，復合涂層3wt%~10wt%，活性組分0.01wt%~15wt%，活性組分為Mn和Fe；以元素計，Mn、Fe的質量比為1:1~10:1；其中以硅鋁涂層總重量計，硅鋁涂層中含有二氧化硅10wt%~50wt%，氧化鋁50wt%~90wt%；其中以復合涂層總重量計，復合涂層中含有二氧化鈦40wt%~80wt%，ZSM-5分子篩?5wt%~35wt%，助劑10wt%~40wt%；其中助劑選自氧化鈰、氧化鋯或氧化鑭中的一種或幾種。