[發(fā)明專利]一種用于選擇性催化還原法脫硝的催化劑及其制備方法

在審

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• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113769734A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊世極;潘棟;舒凱;徐曉濤;李淑宏;袁壯
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J35/04;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

一種用于選擇性催化還原法脫硝的催化劑及其制備方法，通過以下原料及方法制得：稱取鈦白粉，加入硬脂酸和乳酸，攪拌混合均勻；向上述混料中加入氨水、去離子水、玻璃纖維和闊葉樹漿，并向該混料中加入熱的偏釩酸銨、仲鎢酸銨和乙醇胺的草酸溶液，混煉后加入碳酸鈰和碳酸錳的乙酸溶液，攪拌混煉后加入硅酸鈣和硫酸鋇，并加入羧甲基纖維素水溶液、集氧化乙烯和去離子水；采用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值，真空處理后對混料進行定型烘干煅燒，得到催化劑。該催化劑組分合理，工藝簡單，成本可控，通過在釩鈦鎢基脫硝催化劑中加入氧化鈰和二氧化錳，降低了釩基催化劑的SO₂轉(zhuǎn)化率，拓寬了釩基催化劑的使用溫度范圍，提高了催化劑在低溫效果下的脫硝效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃煤煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于選擇性催化還原法脫硝的催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

燃煤電廠中應(yīng)用最廣的煙氣脫硝技術(shù)為氨選擇性催化還原(NH₃-SCR)技術(shù)，在釩鈦鎢催化劑作用下，NO與還原劑NH₃發(fā)生如下反應(yīng)：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

由于釩鈦鎢催化劑在300～400℃具有良好的催化活性、選擇性、抗硫性能而在燃煤電廠煙氣氮氧化物的脫除中得到廣泛應(yīng)用。然而，釩鈦鎢催化劑活性組分V₂O₅會將煙氣中的SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃，SO₃和逃逸NH₃生產(chǎn)粘附性強的NH₄HSO₄，NH₄HSO₄粘附在空預(yù)器換熱元件而影響機組運行。為控制SO₂轉(zhuǎn)化成SO₃，其活性組分V₂O₅的含量基本控制在0.5％～1.5％之間。另一方面，釩鈦鎢催化劑的活性溫度范圍區(qū)間基本在300～400℃，當溫度進一步降低時，NH₄HSO₄進入催化劑微孔堵塞活性位，使得催化劑活性下降。隨著新能源規(guī)模擴大，燃煤電廠深度調(diào)峰后SCR脫硝裝置的煙氣溫度已經(jīng)無法滿足釩鈦鎢催化劑的適用溫度范圍，需要對鍋爐進行改造，提高低負荷SCR裝置的煙氣溫度，但導致鍋爐效率下降，增加了能耗。因此，對釩鈦鎢催化劑改性是一件迫在眉睫的事情，拓寬催化劑的適用溫度，使催化劑能滿足鍋爐運行負荷的煙氣溫度。由于釩基催化劑的高活性、抗毒性、高選擇性的優(yōu)點，完全可以通過新金屬氧化物的引入來拓展釩鈦鎢催化劑低溫脫硝活性，得到改性的釩鈦鎢催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種用于選擇性催化還原法脫硝的催化劑及其制備方法，該催化劑在200～400℃有良好的催化活性和選擇性，同時拓寬了催化劑的使用溫度范圍，降低了V₂O₅的含量以及SO₂轉(zhuǎn)化率，減少了NH₄HSO₄的生成。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于選擇性催化還原法脫硝的催化劑，由以下重量份的原料制備得到：偏釩酸銨1～2份、仲鎢酸銨15～20份、硅酸鈣1～1.5份、硫酸鋇3～6份、碳酸鈰10～20份、碳酸錳15～20份、鈦白粉130～160份、玻璃纖維5～10份和闊葉樹漿1～1.5份，氨水5～8份、乙酸10～15份、草酸20～25份、乙醇胺1.2～1.4份、乳酸1.3～1.8份、羧甲基纖維素1～1.5份、硬脂酸0.2～0.5份和集氧化乙烯1～1.2份。

優(yōu)選的，所述集氧化乙烯的分子量為500萬～700萬。

一種用于選擇性催化還原法脫硝的催化劑的制備方法，采用所述原料通過如下方法制得：

S1：按所述重量份稱取鈦白粉，并加入硬脂酸和乳酸，攪拌混合均勻，得到第一混料；