[發明專利]一種脫硝催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110800364.8
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113385218B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 韓天義;李詩瑤;張言云;管夢爽;劉世麗;王川
• 申請（專利權）人: 中科三清科技有限公司
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J29/48;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 張曉玲

本發明涉及一種脫硝催化劑，其包含85?94重量％的改性的催化劑載體和6?15重量％的活性組分；其中，所述活性組分為過渡金屬氧化物；所述改性的催化劑載體包括：分子篩和無機氧化物中的至少一種作為載體；以及分散在所述載體上的碳材料和金屬氧化物。本發明還涉及所述脫硝催化劑的制備方法。本發明的催化劑低溫高效、性能穩定且使用壽命長，可直接布置在除塵脫硫步驟之后，降低能耗，防止催化劑孔道堵塞。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種脫硝催化劑及其制備方法。

背景技術

氮氧化物(NO_X)是燃煤電廠大氣排放的主要污染物之一。氮氧化物(NO_X)有N₂O、NO、NO₂、N₂O₃、N₂O₄和N₂O₅等多種形式，并可造成多種危害，如可與大氣中的揮發性有機物(VOC)產生光化學煙霧，從而對眼睛、喉嚨造成強烈的刺激作用，并引起頭痛和呼吸道疾病等，嚴重者會造成死亡。目前，常用的煙氣脫硝技術主要包括選擇性非催化還原、低溫氧化和選擇性催化還原(SCR)等。

在眾多的脫硝技術中，選擇性催化還原脫硝技術是目前世界上應用最多的煙氣脫硝方式。燃煤電廠目前應用比較廣泛的SCR脫硝催化劑主要是以鈦釩基為主。釩基催化劑雖然具有很好的催化活性與SO₂抵抗能力，但仍存在許多缺點。這種釩基催化劑處于300-400℃這樣一個非常窄的溫度區間時有很好的脫硝活性，并且在這個溫度區間可以避免由NH₄HSO₄和(NH₄)₂S₂O₇的硫酸銨鹽存在而出現的毛孔堵塞現象。然而，在燃煤電廠中，這樣的高溫SCR脫硝裝置設在空氣預熱器和脫硫裝置之前，省煤器之后，由于此處電廠煙氣還未經過除塵器處理，催化劑處于高塵環境，磨刷嚴重，易造成脫硝催化劑出現孔道堵塞的現象，影響催化劑的使用壽命。

目前對于脫硝催化劑的研究重點主要集中在催化劑的活性成分上。對于催化劑載體的研究偏少。常用的催化劑載體包括氧化鋁載體、硅膠載體、活性炭載體等。

因此，迫切需要開發一種具有較高脫硝效率的脫硝催化劑。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種脫硝催化劑。該催化劑低溫高效、性能穩定且使用壽命長，可直接布置在除塵脫硫步驟之后，降低能耗，催化劑孔道不易堵塞。

本發明的另一目的是提供上述催化劑的制備方法。

為了實現以上目的，本發明提供如下技術方案。

一種脫硝催化劑，其包含85-94重量％的改性的催化劑載體和6-15重量％的活性組分；

其中，所述活性組分為過渡金屬氧化物；

所述改性的催化劑載體包括：

分子篩和無機氧化物中的至少一種作為載體；以及

分散在所述載體上的碳材料和金屬氧化物。

優選地，所述載體、所述碳材料和所述金屬氧化物的質量比可為(7-15):(1-4):(0.2-0.5)，優選為(8-12):(1-2):(0.2-0.5)，更優選為(8-12):(1-2):(0.25-0.45)。

優選地，所述金屬氧化物可為第三主族金屬元素的氧化物、第四主族金屬元素的氧化物、過渡金屬元素的氧化物中的一種或多種。所述金屬氧化物可包括鎵、銦、鉈、鍺、錫、鈷、鋅、鈰和鑭的氧化物中的一種或多種。

優選地，所述碳材料是二維碳材料經焙燒得到的，優選地，所述二維碳材料具有氧化性質，例如為石墨烯、氧化石墨烯和還原氧化石墨烯中的至少一種。