[發(fā)明專利]一種脫硝催化劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610069412.X
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN107020079A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史紅華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京亞太環(huán)保股份有限公司
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所11255
• 代理人: 毛燕生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硝催化劑。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國因燃煤排放的二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)急劇增加，二氧化硫、氮氧化物是大氣污染的主要物質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計我國每年NO_x、SO₂排放量分別約為770萬噸和2400萬噸，NO_x、SO₂是形成“酸雨”和“酸霧”的主要原因之一，氮氧化物與碳?xì)浠衔锝Y(jié)合形成光化學(xué)煙霧，所以NO_x、SO₂污染嚴(yán)重危及人體健康，對自然環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。我國每年因NO_x、SO₂及形成酸雨造成的損失達(dá)1100億元，其損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的7％～8％。NO_x的90％來自燃料燃燒，因此脫硫脫氮及除塵是治理燃煤污染改善大氣環(huán)境的最主要目標(biāo)。固硫脫硝技術(shù)是在煤中添加一定量的固硫脫硝劑，使煤在燃燒或氣化時生成的氣態(tài)硫化物和氮氧化物在爐內(nèi)吸收，氣相中殘存的硫化物和氮氧化物與剛進(jìn)入爐內(nèi)的脫硫脫硝劑接觸而被吸收，這樣排出的氣體中SO₂和NO_x含量就大大降低了。凡能與煤在燃燒過程中生成的SO₂、SO₃和NO_x起化學(xué)或物理吸附反應(yīng),形成固態(tài)殘渣而留在煤灰中的物質(zhì)均可作為固硫脫硝劑。固硫脫硝劑種類很多，如：石灰石、白云石、方解石、氧化鈣、氧化鎂、碳酸鈉、氨水和氫氧化鈉等，但目前使用最多、價廉易得的仍是碳酸鈣、氫氧化鈣等，俗稱鈣基固硫脫硝劑。有時也選用如電石渣、造紙廢液、硼泥等眾多的工業(yè)廢料。常用的固硫脫硝劑以鈣基固硫脫硝劑為主，其缺點是固硫脫硝劑的利用率低，固硫脫硝反應(yīng)速率與硫析出速率不一致。添加量一般為1.5％左右，添加量大，固硫脫硝中堿性物質(zhì)利用率低，脫硫脫硝費用過高，以及由堿性物質(zhì)反應(yīng)生成的硫酸鹽和硝酸鹽易分解，導(dǎo)致固硫脫硝效率不高。燃煤固硫脫硝技術(shù)是一項適合我國國情的減排SO₂的技術(shù)， 普通鈣基固硫脫硝劑價廉易得，但其固硫率較低，高溫固硫率只有20％～30％，脫硝也只有30％左右。目前市場上應(yīng)用于固定源尾氣脫硝主要是使用蜂窩式催化劑。該催化劑具有較低的壓降、耐磨損性能以及優(yōu)良的脫硝活性而得到越來越廣泛的應(yīng)用，但現(xiàn)有的蜂窩式催化劑存在一些缺點，其最佳工作溫度一般在300～450℃，而在實際工況中，煙氣溫度難以達(dá)到這個溫度區(qū)間，為取得較好的脫硝效果還需要另加熱源，從而使得成本提高。為了達(dá)到較好的脫硝效果和抗硫抗水性能，蜂窩式脫硝催化劑一般具有較高的孔密度，但是實際煙氣中含有的大量水、二氧化硫和粉塵很容易使催化劑發(fā)生堵塞，大大增加了動力系統(tǒng)的能耗。因此需要開發(fā)能夠在較低溫度下具有優(yōu)良的脫硝活性、抗硫抗水性能，且具有抗粉塵堵塞能力的催化劑。

蜂窩式脫硝催化劑的生產(chǎn)過程一般包括以下步驟：混合→粗壓制→擠出成型→切割→烘干→煅燒→堆垛成模塊。其中成品在堆垛成模塊過程中，是將條形蜂窩狀脫硝催化劑單體逐層疊加并堆碼成模塊。脫硝催化劑是一種昂貴耗材，因此，脫硝催化劑模塊在使用一段時間后，要進(jìn)行維護(hù)和檢修，檢查是否發(fā)生腐蝕、堵塞或損壞。蜂窩式脫硝催化劑一般具有較高的孔密度，由于煙氣中含有的大量水、二氧化硫和粉塵很容易使催化劑發(fā)生堵塞，大大增加了動力系統(tǒng)的能耗。因此需要開發(fā)能夠在較低溫度下具有優(yōu)良的脫硝活性、抗硫抗水性能，且具有抗粉塵堵塞能力的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種脫硝催化劑，該催化劑對鍋爐無腐蝕，能有效降低燃煤氧化反應(yīng)的活化能，提高燃煤的氧化速度，使燃煤充分燃燒，并將氮氧化物化物通過化學(xué)反應(yīng)，還原生成氮氣和水，達(dá)到環(huán)保要求。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：一種脫硝催化劑，包括，多層陶瓷玻璃纖維的催化劑基材，以及在所述催化劑基材表面浸漬、干燥和煅燒形成的催化劑層，所述催化劑基材的表面及內(nèi)部均具有不規(guī)則孔隙，且孔隙率為35％-40％，所述催化劑層是由含有V₂O₅，WO₃， TiO₂，MoO₃和CeO₂的混合物溶液形成的。