[發明專利]用于燒結機、球團礦煙氣脫硝的鈦基催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201611130075.7
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106732530B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 夏文啟;郭鎮瑒;謝學寶;蔡文婧
• 申請（專利權）人: 內蒙古華元科技有限公司
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發明針對燒結機、球團礦煙氣特點，提供了一種用于燒結機、球團礦煙氣脫硝的鈦基催化劑，該催化劑以二氧化鈦與硅鋁氧化物混合體為載體，以負載在載體上的氧化鎢和稀土復合氧化物為活性成分。本發明還涉及上述催化劑的制備方法。本發明制備的催化劑有效降低了SO₂/SO₃間的轉化率，降低了催化劑活性反應溫度范圍，使用溫度在120℃?420℃間均具有較高的脫硝效率，并且還具有一定的抗金屬離子能力，為燒結、球團煙氣的脫硝反應提供了合適的催化劑。

技術領域

本發明屬于催化劑技術與環境保護技術領域，涉及一種脫硝催化劑的制備技術，尤其涉及一種用于燒結機、球團礦煙氣脫硝的鈦基催化劑及其制備方法。

背景技術

鋼鐵工業作為國民經濟的重要支柱產業，同時也是中國最主要污染物排放行業之一。氮氧化物作為主要大氣污染物之一在我國是被嚴格限制排放。調查統計結果顯示鋼鐵企業中燒結、球團工序排放的NO_X占鋼鐵企業主工序NO_X排放總量的一半。因此控制和減少燒結、球團工序NO_X的排放是整個鋼鐵行業NO_X減排的關鍵。《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》(GB28622—2012)規定：自2015年1月1日起，現有及新建鋼鐵企業燒結、球團設備執行更嚴格的氮氧化物排放濃度限值300mg/m³。我國雖然現有鋼鐵企業雖已基本建成煙氣脫硫設施，但燒結(球團)煙氣脫硝方面的基礎研究及工程應用明顯滯后。

目前，氮氧化物脫除的主要方法是選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝技術，其被廣泛應用于電力、工業窯爐等方面。脫硝催化劑是SCR脫硝技術的核心部分，針對不同的煙氣特點需要不同性能的催化劑，高性能的催化劑是SCR煙氣脫硝高效率以及穩定運行可靠性的關鍵。針對燒結機、球團礦煙氣中氮氧化物的處理，國外主要利用活性炭吸附，國內的太鋼集團也采用的該工藝，但由于其投資及運行費用高，并沒有得到廣泛推廣。而國內外目前在該領域還沒有特別成熟的SCR工程應用實例，主要是因為沒有適合的脫硝催化劑。

燒結和球團煙氣的特點是：煙氣量大，塵濃度高(主要為礦粉)，煙氣溫度一般在110～150℃，含有一定濃度的SO₂與氮氧化物，含氧量高、含濕量大，并且煙氣中還含有大量的氯、氟、以及金屬離子等雜質離子。國內外針對該特點的煙氣脫硝處理技術還不夠成熟，因此開發合適的SCR催化劑對于燒結和球團煙氣脫硝工程的應用具有重大的實際意義。

至今，研究較為成熟的SCR脫硝催化劑為釩鎢鈦體系，但因為催化反應溫度達到300℃～400℃，所以對于燒結、球團低溫煙氣脫硝不適用。而低溫的脫硝催化劑存在的問題是低溫條件下催化劑脫硝效率低、并且極易發生SO₂中毒而導致失活。因此對低溫抗硫、抗水、抗金屬離子催化劑的制備是燒結、球團煙氣脫硝的重點。

發明內容

本發明針對燒結機、球團礦煙氣特點，提供了一種用于燒結機、球團礦煙氣脫硝的鈦基催化劑，該催化劑以二氧化鈦與硅鋁氧化物混合體為載體，以負載在載體上的WO₃、La₂O₃和CeO₂為活性成分。本發明制備的催化劑有效降低了SO₂/SO₃間的轉化率，降低了催化劑活性反應溫度范圍，使用溫度在120℃～420℃間均具有較高的脫硝效率，耐磨性能好、并且具有一定的抗硫、抗灰堵、抗金屬離子中毒的能力，適應于燒結、球團煙氣的脫硝反應條件。