[发明专利]一种蜂窝型低温烟气脱硝催化剂及制备方法

说明书

一技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别是一种在烟气低温（120℃-300℃）情况下，NH₃选择性催 化还原（SCR）脱除NO_X的蜂窝型催化剂及其制备方法。

二技术背景

氮氧化物（NO_X）主要来自化石燃料燃烧产生，不仅可以产生酸雨，还可以与碳氢化合物 反应形成光化学烟雾，是目前pm2.5污染物的主要来源之一，因此有针对性的开发高效NOX 排放控制技术对提高空气质量具有重大意义。

NO_X主要采取燃烧过程中及燃烧后处理的方法，目前工业上主要应用的是低氮燃 烧（LNB），选择性非催化还原（SNCR），选择性催化还原（SCR）技术。LNB技术是改变燃料的燃 烧方式，通常效率只有30-40%。SNCR技术的反应温度为850℃-1100℃，此种技术效率最高约 50%，同时会造成NH3的大量逃逸。而SCR技术用NH3为还原剂，效率通常可达80%以上，它的特 点是催化剂V2O5-TiO2在300℃-420℃温度范围内，具有良好的催化活性，但对于电厂锅炉 之外的工业应用条件，由于烟气温度低，通常在300℃以下，普通的脱硝催化剂无法正常应 用。

目前，国内已有的蜂窝型低温脱硝催化剂技术无法大规模工业化应用，主要缺点 在于应用温度范围窄、产品强度低、脱除效率低、实际应用寿命短，不耐磨损。

三发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，采取以NH3为还原剂的选择性催化还原技术，以 钒/钛催化剂研究为基础，提供一种具有较强的工业应用价值的蜂窝型低温烟气脱硝催化 剂及制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种蜂窝型低温烟气脱硝催化剂，包含的组分及质量份为：氧化钒3.0-5.0、氧化钼 3.1-5.1、氧化钨0.1-1.0、氧化锰1.0-3.0、氧化磷0.01-0.1、氧化硼0.01-0.05、氧化铜0.1- 1.0和二氧化钛84.75-92.68。

前述的蜂窝型低温烟气脱硝催化剂的制备方法包括：

（1）配置活性组分溶液：将氧化钒的前驱体偏钒酸铵、氧化钼的前驱体仲钼酸铵、氧化 钨的前驱体仲钨酸氨以及硝酸锰按比例偏钒酸铵3.87-6.45质量份、仲钼酸铵3.83-6.30质 量份、仲钨酸铵0.11-1.13质量份、硝酸锰2.89-8.67质量份溶于去离子水中，再加入0.3- 0.8质量份的硝酸铜、0.02-0.1质量份的硼酸和0.03-0.3质量份的磷酸三铵，溶液加热到50 ℃-60℃，再用草酸或柠檬酸调整溶液pH值至2.0-3.0；

（2）采用浸渍法负载催化剂：取76.25-88.95质量份的纳米锐钛型二氧化钛，缓慢加入 活性组分溶液，在50℃-60℃溶液中搅拌浸渍2-3小时，利用超声波棒对催化剂进行分散，促 进均化；然后120℃-220℃干燥5-8小时，烘干至含水率为25-35%，成固态；

（3）采用挤出成型制备一致性蜂窝型催化剂：将催化剂固体与成型助剂加入混料机内， 用氨水调整pH值至7.7-8.7，混合2-3小时，封存陈腐20-30小时后，利用过滤机进行过滤；过 滤结束后利用挤出机进行挤出成型，在控温控湿干燥室内干燥10-13天，干燥结束后利用网 带窑，在580-620℃对催化剂进行烧结，即可得到要求尺寸的蜂窝型催化剂。

所述成型助剂包括去离子水30-40质量份、聚氧化乙烯0.5-3质量份、羟丙基甲基 纤维素0.5-3质量份、纸浆纤维0.2-0.8质量份、玻璃纤维2-10质量份、乳酸0.5-3质量份、气 相二氧化硅0.1-1.1质量份。

本发明利用浸渍法负载多种活性物质及活性助剂，大大提高了催化剂中活性组分 在载体表面的负载面积，有效提高了活性物质与氮氧化物的接触面积。同时添加多种活性 物质及助催化剂，有效提高了催化剂的低温（120℃以上）活性以及催化剂抗中毒性能。