[發明專利]一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710117735.6
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106824173B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 代斌;王超;朱明遠;于鋒
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

本發明為一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法,涉及催化劑領域。該制備方法包括以下步驟：(1)載體預處理；(2)制備MnO_x/CeO₂?Al₂O₃的催化劑粉體；(3)制備催化劑料漿：將所述催化劑粉體加入到水或催化劑燃燒液中，攪拌；(4)將預處理的載體浸泡在催化劑料漿中，吹孔、煅燒，得到所述的SCR煙氣脫硝催化劑。本發明所述的一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法，采用了反應燒結法，簡化了制備工藝，縮短制備周期，使活性組分分布均勻，并且無需添加膠黏劑，涂層能與基體材料緊密結合，所制得的催化劑有負載量大，使用溫度低，使用壽命長、可以多次回收利用的優點；以過渡金屬錳、鈰取代釩作為活性組分，避免了有毒物質對環境的二次污染，具有很強的應用前景。

技術領域

本發明屬于催化劑領域，具體涉及一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

氮氧化物是大氣的主要污染源，它不僅可引發霧霾、酸雨、光化學煙霧、水體富營養化和溫室效應等重大環境污染問題，而且氮氧化物會刺激肺部，導致人類呼吸系統疾病，嚴重危害人體的健康。因此，控制其排放量是全球環境保護的焦點，也是我國當前大氣污染治理的重要內容之一。

目前，大型燃煤電廠煙氣脫硝普遍采用氨氣選擇性催化還原法(SCR)。V₂O₅/TiO₂是目前應用最多的商用整體NH₃-SCR催化劑體系，雖然工業化已經很多年，但是仍存在以下不足：低溫運行窗口窄，釩在高溫下容易熔化揮發形成有毒釩(V)蒸氣，造成二次污染等。同時，為保證催化劑的高效性能，脫硝工藝需要在脫硫和除塵之前。但是大量的粉塵與二氧化硫對催化劑有嚴重的毒害作用。最新的研究趨向于將脫硝工藝放在除塵與脫硫以后，但是此時煙氣溫度較低，對催化劑低溫活性要求較高。

商用NH₃-SCR整體催化劑大多采用擠出法制得，但是由于擠出法制備的整體催化劑有機械強度差，易粉化，難回收，催化劑粉體用量大，使用壽命短，制作成本高等缺陷。也有采用涂覆法制備催化劑的，涂覆法是將催化劑粉體負載到高機械強度的基體材料上，經過高溫煅燒得到的整體催化劑。由于工廠煙氣脫硝對催化劑載體的強度、硬度與耐酸堿性有很高的要求。涂覆法在制備整體催化劑過程中，需要制備足夠細的催化劑粉體，具有工藝繁瑣，條件嚴苛，掉粉現象嚴重等缺點。跟工廠煙氣脫硝對催化劑載體強度、硬度與耐酸堿性的要求相比，仍然有一定的差距。

有鑒于此，有必要提出一種新的SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，該方法簡化了制備工藝簡單、提高了產品性能。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)載體預處理：將蜂窩狀陶瓷載體浸泡在氧化劑溶液中5-9小時，再烘干，得到預處理的陶瓷催化劑載體，所述氧化劑溶液為硝酸溶液、鹽酸溶液或過氧化氫溶液中的一種；

(2)制備MnOx/CeO₂-Al₂O₃的催化劑粉體；

(3)制備催化劑料漿：將所述催化劑粉體加入到水中，攪拌5-60分鐘，得到催化劑料漿；

或將所述催化劑粉體加入到催化劑燃燒液中，攪拌5-60分鐘，得到催化劑料漿；所述催化劑燃燒液為：將錳鹽溶液、鈰鹽溶液、鋁鹽溶液按照體積比1:0.8-1.2:0.8-1.2混合，得到混合溶液，再向所述混合液中加入燃燒劑，攪拌1-1.5小時，得到催化劑燃燒液；所述燃燒劑為乙酸銨、尿素、草酸、檸檬酸或甘氨酸中的一種；