[發明專利]一種低溫煙氣脫硝催化劑粉體及其制備方法

在審

• 申請號: 201610103780.1
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105749943A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 延曉峰;杜德亮
• 申請（專利權）人: 東營信拓汽車消聲器有限公司
• 主分類號: B01J27/199
• 分類號: B01J27/199
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

一技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，特別是一種在煙氣低溫（120℃-300℃）情況下，NH₃選擇性催化還原（SCR）脫除NO_X的催化劑及其制備方法。

二技術背景

氮氧化物（NO_X）主要來自化石燃料燃燒產生，不僅可以產生酸雨，還可以與碳氫化合物反應形成光化學煙霧，是目前pm2.5污染物的主要來源之一，因此有針對性的開發高效NO_X排放控制技術對提高空氣質量具有重大意義。

NO_X處理主要采取燃燒過程中及燃燒后處理的方法，目前工業上主要應用的是低氮燃燒（LNB）、選擇性非催化還原（SNCR）和選擇性催化還原（SCR）技術。LNB技術是改變燃料的燃燒方式，通常效率只有30-40%。SNCR技術的反應溫度為850℃-1100℃，此種技術效率最高約50%，同時會造成NH₃的大量逃逸。而SCR技術用NH₃為還原劑，效率通常可達80%以上，它的特點是催化劑V2O5-TiO2在300℃-420℃溫度范圍內，具有良好的催化活性。但對于電廠鍋爐之外的工業應用條件，由于煙氣溫度低，通常在300℃以下，普通的脫硝催化劑無法正常應用。

因此，現有的低溫脫硝催化劑技術無法大規模工業化應用，主要缺點在于應用溫度范圍窄、脫除效率不高、實際應用壽命短。

三發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，采取以NH₃為還原劑的選擇性催化還原技術，以釩/鈦催化劑研究為基礎，提供一種具有較強的工業應用價值的低溫煙氣脫硝催化劑及制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種低溫煙氣脫硝催化劑粉體，以氧化釩、氧化鉬、氧化鎢為主要活性組分，以氧化磷、氧化硼、氧化銅為輔助活性組分，以二氧化鈦為載體；其中各組分的質量份為：氧化釩0.1-3.0、氧化鉬0.1-3.1、氧化鎢1.0-5.0、氧化磷0.01-0.1、氧化硼0.01-0.05、氧化銅0.1-1.0、二氧化鈦75-90。

前述的低溫煙氣脫硝催化劑的制備方法包括：

（1）配置活性組分溶液：將氧化釩的前驅體偏釩酸銨、氧化鉬的前驅體仲鉬酸銨、氧化鎢的前驅體仲鎢酸氨按比例偏釩酸銨0.13-3.87質量份、仲鉬酸銨0.12-3.81質量份、仲鎢酸銨1.13-5.65質量份溶于去離子水中，再加入0.3-0.8質量份的硝酸銅、0.02-0.1質量份的硼酸和0.03-0.3質量份的磷酸三銨，溶液加熱到50℃-60℃，再用草酸調整溶液pH值至2.0-3.0；

（2）采用浸漬法負載催化劑：將納米銳鈦型二氧化鈦緩慢加入活性組分溶液，在50℃-60℃溶液中攪拌浸漬2-3小時，利用超聲波對混合后的活性組分溶液進行分散，促進均化；然后120℃-220℃干燥8-11小時，再在400℃-500℃煅燒3-5小時，得到催化劑。

所述利用超聲波對混合后的活性組分溶液是采用超聲波棒對混合后的活性組分溶液進行分散。

本發明利用浸漬法負載多種活性物質及活性助劑，大大提高了催化劑中活性組分在載體表面的負載面積，有效提高了活性物質與氮氧化物的接觸面積。同時添加多種活性物質及助催化劑，有效提高了催化劑的低溫（120℃以上）活性。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：（1）本發明所提供的催化劑在保持釩/鈦催化劑工業應用優勢基礎上，顯著提高了催化劑的低溫SCR活性（120℃-300℃），適應于更廣泛的應用。（2）通過添加一定比例的多種活性物質及助催化物質，有效提高了催化劑的活性。（3）通過實驗研究證明，通過添加多種活性物質，催化劑具有抗二氧化硫、砷中毒的特性，并使脫硝效率大幅度提升，如NO濃度在800ppm，NH₃/NO=1.1，O₂5v%，空速3000h^-1條件下，120℃時，脫硝效率提高了5倍，達到40%，210℃時效率提高了2.5倍，達到了96.7%。已具備較強工業應用價值，可廣泛應用于各種行業的煙氣脫硝治理。

四具體實施方式

一種低溫煙氣脫硝催化劑，以氧化釩、氧化鉬、氧化鎢為主要活性組分，以氧化磷、氧化硼、氧化銅為輔助活性組分，以二氧化鈦為載體；其中各組分的質量份為：氧化釩0.1-3.0、氧化鉬0.1-3.1、氧化鎢1.0-5.0、氧化磷0.01-0.1、氧化硼0.01-0.05、氧化銅0.1-1.0、二氧化鈦75-90。