[发明专利]一种低温锰系复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂及其制造的技术领域，特别是涉及一种低温锰系复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术作为目前公认的控制燃煤电厂氮氧化物排放最有效的方法广泛应用于我国燃煤电厂中。据统计，SCR占已投运烟气脱硝组容量的90%。

SCR烟气脱硝工艺的技术核心是脱硝催化剂，目前使用最为成熟、最为广泛的脱硝催化剂是钒钨钛系催化剂，一般操作温度在350℃左右。在烟气脱硝工程应用中，为了满足脱硝催化剂对操作温度的要求，脱硝催化剂一般是布置在除尘器之前，但由于烟气中飞灰含量较高，容易对催化剂造成磨损，同时，飞灰中含有的碱金属氧化物等杂质会使催化剂中毒失效，而且烟气中硫含量较高，脱硝催化剂会将部分SO₂氧化成SO₃，SO₃与逃逸的NH₃容易反应形成硫铵，会导致下游设备的腐蚀。为降低烟气中飞灰及硫含量影响，可考虑将脱硝催化剂布置于除尘器和脱硫装置之后，该配置是较为合理的，烟气通过除尘器和脱硫装置之后，温度会显著降低，除尘脱硫后烟气温度较低而导致现有常规的催化剂无法直接使用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种低温锰系复合氧化物脱硝催化剂，用于低温条件下锅炉烟气中的氮氧化物的选择性催化还原反应，使得脱硝催化剂可以布置于除尘器和脱硫装置之后，有效降低了烟气中飞灰及硫含量影响，本发明同时提供了一种低温锰系复合氧化物脱硝催化剂的制备方法。

一种低温锰系复合氧化物脱硝催化剂，其特征在于：以纳米级二氧化钛为载体，其上负载的锰铈钒复合氧化物为活性组分，以及部分补强剂成分，各组分质量比为二氧化钛:Mn盐:Ce盐:V盐:补强剂=1:(0.625~1.563):(0.05~2.71):(0.001~0.029):(0.05~0.3)。

所述的一种低温锰系复合氧化物脱硝催化剂的制备方法为：

（1）混炼操作：将纳米级二氧化钛、水、质子酸、质子碱、增塑剂、造孔剂、补强剂、润滑剂按照质量比1:(0.1~1):(0.02~0.2):(0.05~0.5):(0.005~0.02):(0.005~0.02):(0.05~0.3):(0.005~0.02)通过混炼法混合后加入锰的可溶性盐、铈的可溶性盐和钒的可溶性盐形成塑性泥料，锰盐、铈盐、钒盐的加入量根据二氧化钛的摩尔量确定，锰盐、铈盐、钒盐的加入量根据二氧化钛的质量确定，各组分质量比为二氧化钛:Mn盐:Ce盐:V盐=1:(0.625~1.563):(0.27~2.71):(0.001~0.029)；

（2）一次陈化：将步骤（1）中得到的塑性泥料在25℃恒温下保湿陈化放置1~2天；

（3）预挤出：将完成步骤（2）的塑性泥料用预挤出设备进行预挤出操作，形成泥料方块；

（4）二次陈化：将步骤（3）中得到的泥料方块在25℃恒温下保湿陈化放置1~2天

（5）挤出成型：将完成步骤（4）的泥料方块用挤出设备进行挤出操作，得到蜂窝状样品；

（6）一次干燥：将步骤（5）中得到的蜂窝状样品在30~70℃下程序升温干燥催化剂，干燥时间为5~8天；

（7）二次干燥：将完成步骤（6）的蜂窝状样品在100~300℃下程序升温干燥催化剂，干燥时间为3~5h；

（8）高温焙烧：将完成步骤（7）的蜂窝状样品在400~600℃高温下焙烧3~8h，即可得到MnO_x-CeO₂-V₂O₅/TiO₂催化剂。

采用上述本发明的低温锰系复合氧化物脱硝催化剂，在低温条件下锅炉烟气中的氮氧化物的选择性催化还原反应，使得脱硝催化剂可以布置于除尘器和脱硫装置之后，降低了对催化剂的磨损，同时有效降低了烟气中飞灰及硫含量影响，减少了SO₂氧化成SO₃，有效降低了SO₃与逃逸的NH₃形成硫铵的数量，有效避免下游设备的腐蚀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

催化剂制备：