[發明專利]脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201611221327.7
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106622273A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 吳道洪;鐘貴全;陳珊;王志軍;王東方
• 申請（專利權）人: 北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本發明涉及脫硝催化劑，以及制備脫硝催化劑的方法。

背景技術

隨著我國經濟的飛速發展，天然氣、石油和煤等化石燃料等能源得到更加廣泛的應用，使得環境問題日益嚴峻，因此引起了一系列環境問題，如酸雨、臭氧層破壞、溫室效應等，使得我們的生存環境愈加嚴峻。我國以煤炭為主的能源結構決定了我國的氮氧化物和硫氧化物排放量一直處于居高不下的狀況，大量污染性氣體的排放，使得環境問題日益嚴峻，不僅嚴重影響我國人民的生產生活，而且不利于我國經濟的可持續發展。因此，環境問題得到了國家越來越多的關注。

人類活動排放的NO_X90％以上來自燃料燃燒過程。各種工業爐窯、民用爐灶、機動車及其他內燃機中的燃料高溫燃燒時，燃料中的含氮物質氧化生成NO_X，參與燃燒的空氣中的N₂和O₂也會生成NO_X。從能源結構來看，我國的一次能源和發電能源構成中，煤占據了絕對的主導地位。并且我國80％以上的煤是直接燃燒的，特別是用于電站、工業鍋爐及民用鍋爐中。因此，相當長的時期內，煙氣中的NO_X排放是導致我國大氣NO_X污染的一個主要因素，如何減少固定源排放的NO_X是大氣環境治理的一個重要課題。

煙氣脫硝屬于燃燒后處理技術，許多發達國家的排煙系統都需安裝煙氣脫硝裝置。煙氣脫硝方法較多，但目前得到大量工業應用的只有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法，其他方法目前均處于實驗研究階段或中試階段。由此，煙氣脫硝的材料有待改進。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種脫硝催化劑，該脫硝催化劑硬度高、耐磨性和耐腐蝕性好，具有抗硫、抗水蒸氣中毒性能，并且通過使用該催化劑，高溫煙氣能夠在充分回收余熱之后再進行脫硝反應，節能環保。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種脫硝催化劑。根據本發明的實施例，該脫硝催化劑包括：

載體，所述載體包括二氧化鈦-氧化鋁復合氧化物；

活性成份，所述活性成份包括活性炭；

輔助活性成份，所述輔助活性成份包括五氧化二釩-三氧化鎢復合氧化物；

助劑，所述助劑包括鐵和鑭；以及

添加劑，所述添加劑包括赤泥熔分渣。

根據本發明實施例的脫硝催化劑，通過添加赤泥熔分渣，減少了Al₂O₃和金屬元素的單獨添加，使催化劑的硬度得到明顯改善，耐磨性和耐腐蝕性顯著提高。并且，采用活性炭作為催化劑的活性成份，有效提高催化劑的抗硫和抗水蒸氣中毒性能。同時，催化劑較常規催化劑，活性溫區寬，適應溫度范圍為200～550℃，在200～380℃溫度區間內，脫硝效率可達90％以上。此外，通過使用該催化劑，高溫煙氣能夠在充分回收余熱之后再進行脫硝反應，節能環保。

另外，根據本發明上述實施例的脫硝催化劑還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的實施例，所述載體、所述活性成份、所述輔助活性成份、所述助劑和所述添加劑的質量比為(10～40)：(10～50)：(5～20)：(2～13)：(10～30)。

根據本發明的實施例，所述二氧化鈦-氧化鋁復合氧化物中鈦和鋁的摩爾比為1：(0.01～2)。

根據本發明的實施例，所述五氧化二釩-三氧化鎢復合氧化物中釩和鎢的摩爾比為1：(0.1～5)。

根據本發明的實施例，所述助劑中，所述鐵和所述鑭的質量比為(1～3)：(1～10)。

根據本發明的實施例，所述赤泥熔分渣含有20～40質量％的氧化鋁和10～30質量％的二氧化硅。

根據本發明的另一方面，本發明提供了一種制備前述的脫硝催化劑的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：

將鈦源溶液、鋁源溶液和氨水滴加至反應釜中進行共沉淀反應，以便得到含有二氧化鈦和氧化鋁的沉淀混合物；

將所述沉淀混合物進行第一干燥焙燒處理，以便得到載體粉末；

將活性成份和添加劑與所述載體粉末進行成型處理，以便得到混合物團塊；

將所述載體置于輔助活性成份前軀體溶液中進行第一浸漬處理，以便得到第一浸漬后的團塊；

將所述第一浸漬后的團塊進行第二干燥焙燒處理，以便得到第一團塊；

經所述第一團塊置于助劑前軀體溶液中進行第二浸漬處理，以便得到第二浸漬后的團塊；以及