[發明專利]一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201611045169.4
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106732537A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 吳道君;李軍營;姜朝興;楊曉波;王耀光
• 申請（專利權）人: 北京神霧電力科技有限公司;湖北神霧熱能技術有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/889;B01J21/16;B01J35/04;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/50
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙)42231
• 代理人: 周偉

技術領域

本發明屬于SCR脫硝技術領域，尤其涉及一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑的制備方法。

背景技術

氮氧化物（NO_X）是通常是在火電廠、工業窖爐的燃料燃燒和機動車輛的尾氣排放過程中產生，氮氧化物是產生酸雨和酸霧的主要原因之一，因此氮氧化物的減排工作一直是各國關注的重點。

在氮氧化物（NO_X）排放控制技術中，SCR脫硝技術是以氨氣為還原劑，選擇性地將氮氧化物還原成氮氣和水的脫硝技術,由于其優異的脫硝效率和選擇性，且技術成熟、穩定，成為目前脫硝市場的主流技術。SCR脫硝工藝的核心單元為SCR催化劑，催化劑的性能直接決定系統的脫硝效率，目前主要采用V2O5/TiO2 系列催化劑，但在實際應用中該催化劑存在著鈦白粉（TiO2）價格昂貴導致的催化劑成本較高和催化活性溫度（300℃以上）要求高的局限。而在我國，一些工業窖爐如焦化爐、玻璃窯、水泥窯、陶瓷生產線等煙氣溫度較低，排放溫度往往遠低于300℃，電站鍋爐在大氣溫度較低和低負荷運行時，煙氣溫度會較低，因此SCR脫銷催化劑達不到較高活性，煙氣排放濃度將不能滿足國家環保要求。當前低溫SCR脫銷技術還不夠成熟，并且低溫SCR脫銷催化劑還面臨著SO₂中毒和堵塞的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種脫硝效率高，使用壽命長，成本相對低廉的低溫SCR脫銷催化劑及制備方法。

為達到以上目的，本發明提供的如下方案：

一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑，其特征在于：所述低溫SCR催化劑為以凹凸棒土和含鎢鈦白粉制成載體，載體上負載催化活性物質V2O5、通式為MOx的金屬氧化物形成的催化劑，其制備方法包括以下步驟：

（1）制備改性凹凸棒土；

（2）取上述改性凹凸棒土和含鎢鈦白粉制備泥漿狀載體；

（3）制備催化活性物質V2O5和MOx，得到催化劑粉末;

（4）將上述催化劑粉末制備成催化劑成品。

如上所述一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法其特征在于：所述步驟（1）中制備改性凹凸棒土是

將凹凸棒土置于4-8mol/L、80℃的酸溶液中，機械攪拌8個小時；用去離子水將凹凸棒土水洗至中性，在80-105℃的溫度下干燥12個小時，即得到改性凹凸棒土。

如上所述一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法其特征在于：所述步驟（2）中制備泥漿狀載體是將改性凹凸棒土和含鎢鈦白粉干混、混合均勻，改性凹凸棒土重量組分為5～10份、含鎢鈦白粉重量組份為70～80份，然后加入去離子水、按照液固比1.5-2:1配制成泥漿狀載體。

如上所述一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法其特征在于：所述步驟（3）制備催化活性物質V2O5和MOx，得到催化劑粉末是以干物質計偏釩酸銨重量組份為3～5份、硝酸鹽重量組份為3～10份，將配制的偏釩酸銨溶液、以硝酸鹽配置的硝酸鹽溶液加入所述泥漿狀載體，攪拌均勻，再利用旋轉蒸發儀減壓蒸餾，蒸發除去水分干燥完全后，接著在300-500℃高溫下煅燒，偏釩酸銨分解生成V2O5，硝酸鹽分解生成MOx，得到催化活性物質；干燥煅燒后的物料研磨至400目，即得到催化劑粉體。

如上所述一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法其特征在于：所述步驟（4）中催化劑成品的制備是按將催化劑粉體、成型助劑置于攪拌器中，成型助劑重量組份為3～10份，加水和少量5%氨水，攪拌一段時間、制備成可塑性泥料， 根據催化劑形狀要求，將泥料制成催化劑毛坯，在一定濕度和溫度下干燥，在500-650℃高溫下焙燒一段時間即得到催化劑成品。

如上所述一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法其特征在于：所述酸溶液與凹凸棒土的液固比為2-4:1，酸溶液為硝酸、硫酸、鹽酸溶液中的一種。

如上所述一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法其特征在于：所述偏釩酸銨溶液為將偏釩酸銨加入溶有少量乙醇胺的熱水中，在100℃溫度下攪拌2個小時得到的。

如上所述一種添加改性凹凸棒土的低溫SCR催化劑及其制備方法其特征在于：所述硝酸鹽溶液中的金屬為錳、鐵、銅、鈷、鈰中的一種或幾種，其中硝酸錳采用工業級50%的硝酸錳溶液。