[發明專利]一種新型低溫抗ABS中毒的NH₃-SCR催化劑的制備方法和應用在審

申請號：	201910341527.3	申請日：	2019-04-25
公開（公告）號：	CN110026206A	公開（公告）日：	2019-07-19
發明（設計）人：	不公告發明人	申請（專利權）人：	上海復翼環保科技有限公司
主分類號：	B01J27/02	分類號：	B01J27/02;B01D53/86;B01D53/56
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地址：	200439 上海市楊浦區國***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	催化劑金屬元素氧化物制備制備方法和應用氮氧化物排放水蒸氣催化劑再生低溫穩定性脫硝催化劑脫硝效率煙氣條件工業源焦化廠硫化空速失活煙氣沉積修飾能耗應用
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【說明書】：

本發明公開了一種新型低溫抗ABS中毒的NH₃?SCR催化劑的制備方法與應用，該催化劑以A?Fe₂O₃為活性組分，以B?MoO₃為助劑，以TiO₂?C為載體，其中A元素為鈦、鎂、錳和鎳等金屬元素中的一種或多種，Fe₂O₃為α?Fe₂O₃或γ?Fe₂O₃等Fe氧化物中的一種或多種；B元素為鈮、釩、鎢和銻等金屬元素中的一種或多種，MoO₃為α?MoO₃或h?MoO₃等Mo氧化物中的一種或多種，C代表對TiO₂進行硫化等修飾處理。本發明制備得到了具有良好低溫抗ABS中毒的脫硝催化劑，有效彌補了傳統SCR催化劑在低溫下因ABS沉積而易失活的缺陷，提高了催化劑的低溫穩定性，降低了用于催化劑再生的能耗和成本。在溫度范圍為200～300℃，空速達到3,000～100,000h?1且含有0～2700mg/m³的SO₂和0～10％水蒸氣的煙氣條件下，該催化劑脫硝效率可穩定在80％以上，且N2選擇性可達95％以上，適用于焦化廠等工業源煙氣的氮氧化物排放控制。

技術領域：

本發明屬于大氣污染控制技術領域，涉及工業煙氣中氮氧化物的處理，具體涉及一種新型低溫抗ABS中毒的NH₃-SCR催化劑的制備方法和應用。

背景技術

氮氧化物(NOx)是主要大氣污染物之一，會引起酸雨和光化學煙霧等環境問題，同時也是PM2.5的重要前體物。隨著國家對燃煤電廠和移動源NOx排放控制標準的提高，近年來火電和移動源NOx的排放量有所控制，但工業源(如鋼鐵、焦化、水泥、玻璃和陶瓷等行業)的NOx排放量較大并且沒有得到有效的控制，導致全國的NOx排放總量仍然居高不下，進而造成嚴重的灰霾和酸雨天氣，對環境與人類健康造成巨大的危害。為了減少灰霾天氣和改善區域性大氣質量，從源頭控制NOx的排放勢在必行。

現有的氮氧化物排放控制技術中，NH₃選擇性催化還原NOx(Selective CatalyticReduction of NOx with NH₃，NH₃-SCR)生成環境友好的N₂和H₂O是一種非常有效的脫硝技術，并獲得了廣泛的應用。從原理上來講，可用燃煤電廠脫硝催化劑(V₂O₅-WO₃/TiO₂或V₂O₅-MoO₃/TiO₂)通過NH₃-SCR技術來控制工業源NOx的排放，但是實際工業煙氣一般含有SOx并且排放溫度低(一般溫度T＜300℃)，導致傳統SCR催化劑快速失活。主要原因是因為煙氣中的SO₃或由SO₂經催化氧化生成的SO₃與NH₃和H₂O反應生成硫酸氫銨(Ammonium Bisulfate，ABS)，而工業煙氣溫度一般低于ABS露點(Dew Point Temperature，T_Dew≈320℃)，因此在工業煙氣條件下生成的ABS為粘性很強的液體，容易覆蓋在催化劑表面導致其失活。目前工業煙氣脫硝常用的抗ABS中毒的方法就是利用額外能源將催化劑溫度加熱到ABS的T_Dew以上，然而這種方法能耗相當高。因此，研發抗ABS中毒的低溫NH₃-SCR脫硝技術在環境和能源領域都具有重大的科學意義和實用價值，但是面臨著巨大挑戰。