[發明專利]一種具有零價汞氧化性能的SCR催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310484570.8
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103537306A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張強;程廣文;徐曉濤;張發捷;楊世極;舒凱
• 申請（專利權）人: 涿州西熱環保催化劑有限公司;西安西熱鍋爐環保工程有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01J27/135
• 分類號: B01J27/135
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于電力環保技術領域，涉及一種新型催化劑，具體涉及一種具有零價汞氧化性能的SCR催化劑及其制備方法。

背景技術

汞是一種有毒的重金屬元素，也是一種重要的大氣污染物。它具有揮發性、持久性和生物累積性，可通過食物鏈進入人體，對人的神經系統和生長發育產生致命影響。燃煤電廠是最主要的人為汞排放源。由于我國煤炭消耗量大，煤中汞含量高，導致汞污染問題比較嚴重。2011年國家環保部頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），也首次規定了汞的排放限值。因此，研究燃煤電廠的煙氣脫汞具有重要意義。

汞在電廠煙氣中的存在形式主要有三種：顆粒汞、二價離子汞和零價汞，其中零價汞占煙氣中總汞的20～80%。常用的煙氣凈化裝置對汞具有一定的協同脫除效果，主要表現為：除塵裝置可有效除去煙氣中的顆粒汞，而濕法脫硫裝置則可有效除去煙氣中的二價離子汞。由于零價汞易揮發、難溶于水，很難被常規的空氣污染物控制設備所除去，因此，零價汞的脫除成為煙氣脫汞技術研究的重點與難點。常見的思路是先將零價汞氧化為二價離子汞，然后在濕法脫硫中將二價離子汞除去，從而實現零價汞的脫除。

綜述國內外文獻發現，目前氧化零價汞的方法主要有：光催化氧化法（Tai?Gyu?Lee.Chemosphere,2006,62:26～33;Jae?Han?Cho.Journal?of?Industrial?and?Engineering?Chemistry,2013,19:144～149.）、金屬（或金屬氧化物）氧化法（Jason?A?H.Environ.Sci.Technol.,2008,42:6677～6682；Wu?S?J.Fuel,2006,85:213～218.）和SCR催化氧化法（Yang?Hong-min.Journal?of?Environmental?Sciences,2007,19:181-184;Yujin?Eom.Catalysis?Letters,2008,121:219～225）。其中，SCR催化氧化法可利用電廠現有的脫硝裝置進行協同脫汞，其成本低，便于實施，具有廣闊的工程化應用前景，備受關注。但研究發現：商用SCR脫硝催化劑對零價汞的氧化效率受煤中氯含量（或煙氣中HCl含量）影響顯著；在氯含量低的煤煙中，其零價汞氧化效率通常在10%以下，而要獲得高的汞氧化率，煙氣中HCl濃度必須高達數百ppm。由于我國煤種大多為低氯煤，煙氣中HCl含量較低（30～50ppm），不宜用SCR催化氧化法脫汞。因此，采用適當的方法對SCR脫硝催化劑進行改性，制備出一種新型的SCR型脫汞催化劑，以克服其汞氧化性能受燃煤中氯含量影響的問題，顯得尤為必要與重要。

發明內容

本發明提供了一種具有零價汞氧化性能的SCR催化劑及其制備方法，該催化劑在保持較高脫硝效率的情況下具有優異的零價汞氧化性能，而且制備該催化劑的方法具有原料來源廣、成本低、操作簡單、利于工程化應用等特點。

為了達到上述目的，本發明具有零價汞氧化性能的SCR催化劑以商用SCR脫硝催化劑為主體，通過溶液浸漬法，將金屬氯化物均勻分散于主體中而得到的。

所述的商用SCR脫硝催化劑為蜂窩狀，壁厚為0.7mm，節距為6.8mm；且商用SCR脫硝催化劑按照質量分數，含有0.5～1%的主催化劑V₂O₅，5～10%的助催化劑WO₃，80～85%的載體TiO₂。

所述的金屬氯化物為氯化銅或氯化鐵。

所述的SCR催化劑中金屬氯化物的質量分數為1～4%。

一種制備具有零價汞氧化性能的SCR催化劑的方法，包括以下步驟：

1）將商用SCR脫硝催化劑加入金屬氯化物水溶液中，浸漬后取出，得到金屬氯化物處理過的SCR脫硝催化劑；

2）將金屬氯化物處理過的脫硝SCR脫硝催化劑進行干燥，即得到具有零價汞氧化性能的SCR催化劑。

所述的步驟1）中金屬氯化物水溶液的濃度為1～2mol/L。

所述的步驟1）中的浸漬時間為1～2h。

所述的步驟2）采用烘箱對金屬氯化物處理過的SCR脫硝催化劑進行干燥，且金屬氯化物處理過的SCR脫硝催化劑是在空氣氣氛中干燥的。

所述的步驟2）的干燥溫度為120～150℃，干燥時間為18～24h。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：