[發明專利]以含鈦高爐渣為載體的新型SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201510852047.5
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105327698B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 林千谷;劉榮;宋劍;葉飛;王睿
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫;高蕓

本發明屬于高爐渣的利用領域，具體涉及一種以含鈦高爐渣為載體的新型SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法。本發明提供一種以含鈦高爐渣為載體煙氣脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟：a、含鈦高爐渣預處理；b、催化劑的制備。本發明所述的催化劑制備方法，操作簡單易行，高爐渣利用率高，有效的解決了含鈦高爐渣粗獷型利用產生的資源浪費與環境污染問題，拓寬了高爐渣的應用領域；本發明所述方法制得的催化劑活性高，活性溫度窗口寬，在160～260℃均能保持較高脫硝活性。

技術領域

本發明屬于高爐渣的利用領域，具體涉及一種以含鈦高爐渣為載體的新型SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法。

背景技術

氮氧化物(NO_x)是大氣主要污染物之一，會造成酸雨、光化學煙霧等多種危害極大的社會環境問題。氮氧化物的主要來源是化石燃料的燃燒，而我國目前的能源結構中，近90％是化石能源，因此氮氧化物減排與控制是我國大氣污染防治與治理的主要且迫切的任務。2000年以來，我國燃煤電廠高速發展，氮氧化物的排放量也隨之大幅度增加，每年電力行業氮氧化物的排放量占全國氮氧化物總排放量的70％左右，減少電力行業氮氧化物的排放是我國氮氧化物減排與控制的重點和難點。2012年1月1日實施新的《火電廠大氣污染物排放標準》要求NO_x排放濃度低于100mg/m³，提出了我國燃煤電廠的氮氧化物減排的新要求。選擇性催化劑還原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)被認為是最好的煙氣脫硝技術，SCR脫硝技術的關鍵是催化劑。目前商業上廣泛應用的催化劑是V₂O₅/TiO₂和V₂O₅-WO₃/TiO₂，此類催化劑的載體為TiO₂。此外，研究較多的催化劑載體還有SiO₂、Al₂O₃、活性炭、分子篩。

含鈦高爐渣是煉鐵工業的副產物，每年排放量可達300～400萬噸。這些含鈦高爐渣若得不到妥善的處理和利用，勢必會造成極大資源的浪費和嚴重的環境污染。目前，含鈦高爐渣主要是作為建材原料加以利用。這種粗放的利用方式沒有充分利用含鈦高爐渣的有價元素，如Ti元素等，含鈦高爐渣的許多優良特性也得不到充分發揮，未能物盡其用。含鈦高爐渣比表面積大、吸附性能好、熱穩定性和化學穩定性強，可將其作為SCR煙氣脫硝催化劑的載體。

現有技術中可用硫酸浸取高爐渣中的TiO₂，再負載活性組分，從而制得SCR煙氣脫硝催化劑。但此類方法只對含鈦高爐渣部分組分進行了利用，其他如Al₂O₃、SiO₂、CaO等組分未得到有效利用，且用酸量大，在處理過程中產生大量含金屬離子的廢酸液，帶來二次污水的凈化處理問題，難以工業化實施。

高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排放出的一種廢渣，因各地礦質成分不同其成分也不一樣。攀西地區因含有豐富的釩鈦磁鐵礦，高爐渣中的TiO₂、Al₂O₃、SiO₂和CaO含量較高，約占高爐渣總含量的85％，TiO₂含量達到15～25％，因此可以將含鈦高爐渣看作一種Ca摻雜的TiO₂-Al₂O₃-SiO₂混合載體?；旌陷d體催化劑比單一載體催化劑表面酸性更強、活性溫度窗口更寬，而Ca的摻雜會使活性組分在催化劑載體表面分散更加均勻，有利于增加催化劑比表面積。另外，含鈦高爐渣中還含有少量的鐵的氧化物，本身就有一定的催化活性，也可以提高催化劑活性。

發明內容

針對以上問題，本發明提供一種工藝簡單、操作簡便、易于工業化實施的以含鈦高爐渣為載體的新型SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法。