[發明專利]一種燃煤煙氣脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201510880554.X
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN105363470A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 崔素清;梁杰鋒;張亮;吳巧麗
• 申請（專利權）人: 廣西闊能霸能源科技開發有限責任公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明屬于燃煤煙氣凈化技術領域，具體涉及一種燃煤煙氣脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

煤燃燒產生的煙氣處理中，脫硫和脫硝是兩大要點。燃燒煙氣中去除氮氧化物的過程，防止環境污染的重要性，已作為世界范圍的問題而被尖銳地提了出來。而去除氮氧化物的實質就是“脫硝”。

SCR是目前最成熟的煙氣脫硝技術,最早由日本于20世紀60～70年代后期完成商業運行,是利用還原劑在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應生成N2和H2O，而不是被O2氧化，故稱為“選擇性”。世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR2種。此2種方法都是利用氨對NOx的還原功能,在催化劑的作用下將NOx(主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的N2和水，還原劑為NH3。如果反應溫度偏低，催化劑的活性會降低，導致脫硝效率下降，且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久性損壞；如果反應溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。此外，雖然該法脫硝效率高，價格相對低廉，廣泛應用在國內外工程中，成為電站煙氣脫硝的主流技術。但燃煤中含有硫分,燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后,在有氧條件下，SO3的生成量大幅增加，并與過量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性，可導致尾部煙道設備損壞。雖然SO3的生成量有限,但其造成的影響不可低估。另外，現有的脫硝催化劑在脫硝的同時，又引發了新的問題，如申請號為CN201310582392的發明公開了一種三維網絡結構整體式脫硝催化劑的制備方法，該制備方法復雜不易操作，申請號為CN103638921B的發明公開了一種釩鎢脫硝催化劑及其制備方法，該催化劑成本高，效果不夠顯著。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種燃煤煙氣脫硝催化劑及其制備方法，能在使用過程中很好的保持活性，且能抑制損壞煙道的NH4HSO4生成。

本發明的技術方案如下：

一種燃煤煙氣脫硝催化劑，其特征在于，包括以下重量份的原料：硝酸亞鐵1-2份、硝酸錳1-3份、硫酸鐵3-5份、硫酸亞鐵3-5份、氨水10-15份、尿素1-5份、含錳70％的高碳錳鐵合金0.2-0.6份、氧化鈰0.1-0.5份、氫氧化鋇0.2-0.3份。

優選地，所述燃煤煙氣脫硝催化劑包括以下重量份的原料：硝酸亞鐵1份、硝酸錳2份、硫酸鐵4份、硫酸亞鐵4份、氨水12份、尿素4份、含錳70％的高碳錳鐵合金0.5份、氧化鈰0.2份、氫氧化鋇0.3份。

本發明還提供一種制備所述燃煤煙氣脫硝催化劑的方法，包括以下步驟：

S1、按重量份稱取硝酸亞鐵1-2份、硝酸錳1-3份、硫酸鐵3-5份、硫酸亞鐵3-5份、氨水10-15份、尿素1-5份、含錳70％的高碳錳鐵合金0.2-0.6份、氧化鈰0.1-0.5份、氫氧化鋇0.2-0.3份，備用；

S2、在水中加入硝酸亞鐵、硝酸錳、硫酸鐵、硫酸亞鐵，攪拌均勻后，加入氨水、尿素，超聲混合1-2小時，濾過，得沉淀物；

S3、將沉淀物放入烘箱中，在80-90℃下干燥5-8小時，然后置于馬弗爐中，在550-580℃下高溫煅燒1-2小時；

S4、將煅燒后的沉淀物研磨成粒徑為100-110μm的粉末；

S5、將含錳70％的高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇研磨成粒徑為50-60μm的粉末，與步驟S4的粉末混勻，即得。

在本發明的技術方案中，脫硝催化劑在反應中有效抑制了陽離子和催化劑發生離子交換，使整個反應過程中催化劑能夠很好的保持活性；助劑高碳錳鐵合金、氧化鈰、氫氧化鋇的添加，能阻止NH4HSO4的生成，保護煙道設備。

本發明的有益效果：

1.本發明的燃煤煙氣脫硝催化劑，在反應過程抑制了陽離子和催化劑發生離子交換，使催化劑能夠很好的保持活性。

2.本發明的燃煤煙氣脫硝催化劑通過助劑的添加，有效防止NH4HSO4的生成，能很好的保護煙道設備。

3.本發明的燃煤煙氣脫硝催化劑用量小，脫硝效率在80％以上，成本低，具有很好的市場前景。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述，但不限制本發明的保護范圍和應用范圍。

一、燃煤煙氣脫硝催化劑的制備

實施例1