[發(fā)明專利]一種乙醇-SCR催化劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910348965.2
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN111841532B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉淑鶴;王學(xué)海;王寬嶺;汪鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/52
• 分類號: B01J23/52;B01D53/56;B01D53/86
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本發(fā)明公開了一種乙醇?SCR催化劑的制備方法。該方法包括：蜂窩陶瓷基體放入氧化鋁涂層前體中進行浸漬涂覆，然后除去基體表面及孔道中的殘余液，干燥、焙燒；重復(fù)上述過程；然后在密閉條件下，用碳酸氫銨水溶液進行水熱處理，除去殘液，干燥、焙燒；再負載活性金屬銀，得到乙醇?SCR催化劑。該方法制備的催化劑上的活性組分能夠與涂層載體更好的錨定，同時涂層表面具有一定數(shù)量的堆積孔道，能夠在一定程度上降低反應(yīng)過程中煙氣中的飛灰及催化劑積碳的影響。該方法制備的催化劑特別適用于以乙醇為還原劑的選擇性催化還原工藝中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氮氧化物脫除技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種乙醇-SCR催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

SCR（Selective?Catalytic?Reduction）-選擇性催化還原法是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，具有脫除效率高，裝置結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，便于維護等優(yōu)點。該方法主要以氨為還原劑，但是煙氣脫硝過程中由于氨的不完全反應(yīng)，NH₃-SCR脫硝過程會出現(xiàn)氨逃逸；同時，SCR催化劑的活性組分還可以使部分煙氣中SO₂氧化生成SO₃，反應(yīng)生成的SO₃進一步同煙氣中逃逸的氨反應(yīng)，生成硫酸氫銨，是一種粘性很強的物質(zhì)。在通常運行溫度下，硫酸氫銨的露點為147℃，其以液體形式在物體表面聚集或以液滴形式分散于煙氣中，在煙氣中會粘附飛灰，從煙氣中吸水后會造成空預(yù)器等下游設(shè)備的腐蝕；如果它在低溫催化劑上形成，會造成催化劑部分結(jié)垢堵塞，增大催化劑壓降或造成催化劑失效。此外逃逸的氨也會對環(huán)境造成污染，對人身健康安全造成傷害。

為了解決這一問題，提出了變換還原劑的新思路，即HC-SCR脫硝工藝，迄今研究表明：除NH₃外，甲烷、丙烯、乙醇、丙醇等碳氫化合物（HC）也可以選擇性還原NOx。碳氫化合物代替氨作為還原劑，可有效避免逃逸氨對反應(yīng)器的影響，延長催化劑壽命，保護脫硝裝置穩(wěn)定運行。HC-SCR催化劑一般以Ag/Al₂O₃、Cu/Al₂O₃等研究的較多。與NH₃-SCR的催化劑類似，HC-SCR催化劑中的氧化鋁一般是作為涂層涂覆于蜂窩陶瓷基體表面，其中活性金屬與涂層表面Al的作用方式，被普遍認為是影響催化劑活性以及NOx脫除的重要因素。同時，煙氣中的飛灰以及催化劑積碳也對涂層孔道提出了更高的要求，一定數(shù)量的大孔也會延長催化劑的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種乙醇-SCR催化劑的制備方法。該方法制備的催化劑上的活性組分能夠與涂層載體更好的錨定，同時涂層表面具有一定數(shù)量的堆積孔道，能夠在一定程度上降低反應(yīng)過程中煙氣中的飛灰及催化劑積碳的影響。

本發(fā)明的乙醇-SCR催化劑的制備方法，包括如下內(nèi)容：

（1）將蜂窩陶瓷基體放入氧化鋁涂層前體中進行浸漬涂覆，然后除去基體表面及孔道中的殘余液，干燥、焙燒；然后重復(fù)上述過程；

（2）將步驟（1）得到的物料放入裝有碳酸氫銨水溶液的耐壓容器中，在密閉條件下進行水熱處理，除去殘液，干燥、焙燒，得到負載涂層的蜂窩陶瓷基體；

（3）將活性金屬銀負載到步驟（2）所得的負載涂層的蜂窩陶瓷基體上，得到乙醇-SCR催化劑。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的蜂窩陶瓷基體材料可以采用常規(guī)的陶瓷材料，比如可以采用堇青石等。所述蜂窩陶瓷基體的大小一般根據(jù)需要來制備。所述的蜂窩陶瓷基體可以進行預(yù)處理，比如采用壓縮空氣除去表面粉末，為進一步提高基體的表面性質(zhì)，也可以進行水熱處理、酸處理或堿處理等常規(guī)的處理方法進行處理。

本發(fā)明方法中，步驟（1）所述的氧化鋁涂層前體為鋁溶膠，可以按照本領(lǐng)域熟知方法制備。進一步地，鋁溶膠固含量以質(zhì)量計為20%~40%。