[發明專利]一種整體式蜂窩狀脫硝催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202110385861.6
• 申請日: 2021-04-11
• 公開（公告）號: CN113117667A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 白洋洋
• 申請（專利權）人: 江蘇美瑪技術有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J35/10;B01J35/04;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種整體式蜂窩狀脫硝催化劑的制備方法，其特征在于所述催化劑主要包括錳氧化物、硒氧化物和鐠氧化物為活性成分和TiO_2--為催化劑載體組成的催化劑，所整體式蜂窩狀脫硝催化劑表面吸附有抗硫活性組分，所述蜂窩狀脫硝催化劑的比表面積為大于200m2/g，介孔集中分布于3?5nm之間，所述催化劑的軸向強度為2.27?2.34Mpa，所述徑向強度為0.62?0.71Mpa，在含水含硫氧化物的煙氣條件下，NOx的轉化率維持在80?85%的轉化率。

技術領域

本發明屬于脫硝催化劑技術領域，涉及一種用于煙氣脫硝抗硫中毒蜂窩催化劑的制備方法。

背景技術

氮氧化物作為主要的大氣污染物之一，對環境和人類身體健康都產生了不利影響：可能造成酸雨污染土壤和河流，損害農作物生長；可能引起人類呼吸道感染，加重患者病情，引起各種不適感等。氮氧化物來源廣泛，主要來自于火電廠、煉鋼廠、垃圾焚燒廠、水泥廠等工業鍋爐/窯爐的尾氣。GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》規定新建燃煤鍋爐尾氣氮氧化物排放濃度不超過100mg/Nm³，燃氣輪機組尾氣氮氧化物排放濃度不超過50mg/Nm³。GB 13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標準》規定新建燃煤鍋爐尾氣氮氧化物排放濃度不超過300mg/Nm³，新建燃氣鍋爐尾氣氮氧化物排放濃度不超過200mg/Nm³。各地方根據實際情況針對氮氧化物排放在滿足國標的要求下制定的地方大氣污染物排放標準，某些地區要求燃煤/燃氣鍋爐尾氣氮氧化物排放濃度不超過50mg/Nm³。

目前，SCR脫硝技術作為應用最廣且最成熟有效的煙氣脫硝技術之一。燃煤電廠SCR脫硝裝置主要安裝在省煤器和空氣預熱器之間，并含有大量的飛灰和高濃度的SO2氣體，運行24000h后，會出現因中毒、灰分堵塞、磨損等問題造成SCR催化劑失活更換至廢棄。其中催化劑中毒問題比較常見，造成中毒的主要物質：堿金屬、重金屬、H2O和SO2等。

為了控制氮氧化物排放濃度維持在相關國家標準及地方標準以下，尾氣脫硝一般采用SNCR或SCR亦或SNCR聯合SCR脫硝。其中SCR脫硝是煙氣中的NOX和NH3在脫硝催化劑的催化下轉化成水和N2的過程，由于其脫硝活性高，化學壽命長，氨逃逸率低，SO2氧化率低等優點而被廣泛應用于工業窯爐/鍋爐尾氣脫硝。常規SCR脫硝催化劑一般在中溫(280℃-420℃)脫硝活性較高，但是低溫(160℃-280℃)脫硝活性較低，一般在低溫160℃脫硝率為79％左右，200℃時只有84％左右，脫硝效率不理想。

此外，當在原料氣中添加水和SO2時，其催化活性會發生明顯的降低，轉化率急速下降，如CN202010755439公開了一種用于水泥窯煙氣脫硝抗鉈中毒核殼蜂窩催化劑及其制備方法。該催化劑為核殼催化劑，以添加抗鉈助劑的V-W/TiO2為核結構，以金屬氧化物薄膜為殼結構；所述抗鉈助劑包括元素鎵和/或元素銦。本發明制得的脫硝催化劑抗鉈中毒能力比現有催化劑高出2～3倍，脫硝效率穩定保持在90％以上，實現了脫硝催化劑技術在水泥窯含鉈煙氣條件下的突破。采用本發明的催化劑，可延長SCR脫硝催化劑得壽命，降低脫硝系統使用成本，提高SCR脫硝催化劑在含鉈煙氣條件下的適應性，降低脫硝運行管理的生產成本，具有重大的經濟價值。所述催化劑存在如下問題，所述催化劑的制備方法為：將偏釩酸銨、偏鎢酸銨、抗鉈助劑（硝酸銦）和水混合，攪拌加熱溶解，與二氧化鈦粉體混合，得到漿料，干燥后得到抗鉈助劑的V-W/TiO2粉末，即簡單混合，由于制備方法的禁錮，其中的硝酸銦活性組分會被明顯的保護與催化劑內部，實際上無法與反應氣接觸，尤其當催化劑的表面積第，孔道不豐富時，所述銦活性組分更難發揮其抗鉈性能，此外，所述專利中銦活性組分主要是用于抗鉈，但是實際上鉈在煙氣中并不一定存在，即便存在，其含量極少。

發明內容