[發明專利]一種中低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810028858.7
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108246282A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 仲兆平;黃金;朱林
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J37/02;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種中低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法。該催化劑以釩(V)為主要的活性組分，釩氧化物含量占催化劑總質量的1～5wt.％；以銻(Sb)、鎢(W)和鈰(Ce)為助劑，銻氧化物占催化劑總質量的2～4wt.％，鎢氧化物占催化劑總質量的2～5wt.％，鈰氧化物占催化劑總質量的1～2wt.％；以銳鈦型二氧化鈦(TiO₂)為載體。通過浸漬的方法制備得到催化劑前驅粉體，經旋轉抽真空、煅燒、冷卻、磨粉、壓片、破碎和篩分后，得到顆粒狀中低溫SCR催化劑。實驗結果表明，本發明制得的顆粒狀催化劑在180～300℃的中低溫區間具有優異脫硝活性及抗水抗硫中毒特性。

技術領域

本發明涉及一種新型中低溫脫硝催化劑的配方及其制備方法，屬于工業脫硝技術領域。

背景技術

煤炭依舊在我國的能源結構中占據較大的比例，燃燒為其主要的利用形式。無論是典型的燃煤電廠還是小型的工業燃煤鍋爐，燃燒尾氣中都不可避免的存在不同濃度的氮氧化物(NO_x)。氮氧化物為造成大氣污染的主要污染源之一，可以導致酸雨、光化學煙霧、霧霾等諸多的環境問題，同時，其還有可能直接危害人體健康，引起呼吸系統、神經系統的病變等。對固定源氮氧化物的脫除，以氨為還原劑的選擇性催化還原技術是目前世界上應用最為廣泛技術最為成熟的主流煙氣脫硝技術。

目前商業應用最為成熟的脫硝催化劑為V₂O₅-WO₃/TiO₂催化劑，其以V₂O₅作為主要的活性組分，WO₃作為助催化劑，以銳鈦型TiO₂為載體，釩氧化物的含量在1wt.％左右，應用的溫度窗口多在300～420℃之間，較高的應用溫度使得其反應器通常布置于除塵器之前。

對于一些工業鍋爐，例如玻璃窯爐，水泥窯爐其排煙溫度低，煙氣含塵量高，同時煙塵中含有大量的毒物，容易引起SCR催化劑的堵塞中毒。對于摻燒生物質的燃煤鍋爐以及垃圾焚燒爐，SCR催化劑在常規布置情況下同樣存在較為嚴重的中毒失活現象。因此，非常需要中低溫下具有優異脫硝活性的新型催化劑以緩解不同工業環境下氮氧化物脫除的問題。

值得注意的是，2006年左右，Phil等測試了不同銻氧化物負載量改性V₂O₅/TiO₂的催化劑樣品后發現，2wt.％Sb是最佳的負載量，并且對比發現2Sb-V₂O₅/TiO₂在230℃下的抗硫能力大于10W-V₂O₅/TiO₂樣品。

另外，鈰作為最廉價的稀土，一方面具備一定的脫硝活性，另一方面亦可以作為良好的脫硝催化劑助劑。

發明內容

技術問題：本發明旨在提供一種能夠滿足實際工業應用條件的中低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法。

技術方案：本發明的一種中低溫SCR脫硝催化劑，包括活性組分、助劑和載體，該催化劑以釩V為主要的活性組分，釩氧化物含量占催化劑總質量的1～5wt.％；以銻Sb、鎢W和鈰Ce為助劑，其中，銻氧化物占催化劑總質量的2～4wt.％，鎢氧化物占催化劑總質量的2～5wt.％，鈰氧化物占催化劑總質量的1～2wt.％；以銳鈦型二氧化鈦TiO₂為載體，占催化劑總質量的84～94wt.％。

其中：所述活性組分，其前驅體為偏釩酸銨；所述助劑，其前驅體分別為醋酸銻、鎢酸銨和硝酸鈰。

本發明的中低溫SCR脫硝催化劑的制備方法具體包括如下步驟：