[發明專利]能同時脫硫脫硝具有尖晶石結構催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810119235.0
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108355665A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 宋永吉;程亮;李翠清;王虹;王新承;張偉
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/60
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

本發明公開了一種能同時脫硫脫硝具有尖晶石結構催化劑及其制備方法和應用，包括活性組分為CoO、Fe₂O₃、Al₂O₃中的二種或三種，助劑為CeO₂、Y₂O₃中的一種或二種，載體為活性炭；該催化劑的活性組分在載體表面形成尖晶石結構。用于同時脫硫脫硝：以CO為還原劑，采用氣固相催化還原法將NO還原為N₂排入大氣，SO₂還原為S單質加以回收利用。由活性炭負載過渡金屬氧化物、稀土金屬為助劑，原料具有來源廣、容易獲取、成本低；活性炭具有比表面積大、吸附能力好、含有豐富的含氧官能團等優點；催化劑的比表面積測量結果為800～1500m²/g。

技術領域

本發明涉及一種脫硫脫硝催化劑，尤其涉及一種能同時脫硫脫硝具有尖晶石結構催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

目前，能源損耗主要依靠燃煤的燃燒，從而導致燃煤產生的SO₂和NO成為大氣污染中最主要的污染物，其危害嚴重影響生態環境和人類健康，降低NO和SO₂的排放量勢在必行。

相對于將傳統的SCR脫硝技術和FGD脫硫技術進行聯合達到脫硫和脫硝的目的，同時脫硫脫硝具有節約占地面積，減少投資及運行費用等優勢，受到廣泛的關注。

現有的同時脫硫脫硝催化劑主要有V₂O₅/AC、CuO/Al₂O₃、稀土金屬氧化物等。這些催化劑均為中溫或高溫催化劑，一般有效催化溫度在300℃以上，溫度降低催化活性顯著降低。

專利號為CN 1475305A公開的V₂O₅/AC催化劑，以NH₃作為還原劑氣體，雖然可以在較低溫度下脫硫脫硝，但其是通過分步進行脫除，先脫硫然后用SCR的方法脫硝，且脫硝率僅僅在10～50％，脫硫脫硝過程會產生堵塞催化劑孔道的副產物，反應2h后催化劑的活性就下降，需要再生，且再生過程復雜。

專利號為CN102962064A公開的Al₂O₃負載CuO、Fe₂O₃催化劑，催化溫度要在350～800℃才能起到好的催化效果，而煙氣出口的溫度在120～200℃之間，因此耗能過多且Al₂O₃作為載體的催化劑，由于其顆粒形狀，因此床層阻力較大，難以克服粉塵阻塞。

專利號為CN201210463016.7公開的活性炭負載稀土金屬型氧化物催化劑，以CO為還原劑，Pr₆O₁₁/AC效果最好在400℃，SO₂轉化率達99.3％，NO轉化率達97.7％，仍屬于中高溫催化劑范圍且轉化率還有提升空間。

活性炭具有比表面積大、吸附能力好、含有豐富的含氧以及含氮官能團等優點，已經有關于不同方法制備活性炭的專利，但是目前沒有將過渡金屬作為活性組分，稀土金屬作為助劑負載到活性炭上，并形成尖晶石這樣特定的結構，用于煙氣中同時脫硫脫硝催化劑的專利報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種能同時脫硫脫硝具有尖晶石結構催化劑及其制備方法和應用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的能同時脫硫脫硝具有尖晶石結構催化劑，包括：活性組分為CoO、Fe₂O₃、Al₂O₃中的二種或三種，助劑為CeO₂、Y₂O₃中的一種或二種，載體為活性炭；