[发明专利]一种脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，尤其涉及一种脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

目前，世界上工业应用的脱硝技术主要分为低NOx燃烧技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和选择性催化还原(SCR)技术。SCR脱硝技术具有极高的NOx脱出率，是目前应用最多、最成熟的烟气脱硝技术，该技术是在有催化剂存在的条件下利用NH₃等还原剂将NOx还原成N₂和H₂O，从而达到脱除NOx，消除污染的目的。

催化剂是SCR技术的核心，其成分组成、结构及相关参数直接影响SCR技术的脱硝效率及运行情况。脱硝催化剂主要性能指标包括脱硝效率、运行寿命等，运行寿命，这主要取决于催化剂的强度。脱硝催化剂的强度高，磨损就低，使用寿命就长；反之，脱硝催化剂的强度低，磨损就高，使用寿命就短。在电厂使用过程中，由于烟气对催化剂的磨损，催化剂的表层会逐渐脱落，导致催化剂的有效活性物质减少，脱硝效率逐渐下降。

目前常用催化剂的强度主要是通过控制添加一定量的粘结剂，以提高催化剂强度，磨损控制在≤100mg，催化剂使用时长24000h，但是现有技术这种脱硝催化剂的强度仍有待提高，以求更好的满足电厂用户的生产和更换需求。

CN 104368334 A公开了一种脱硝催化剂及其制备方法，所述脱硝催化剂包括催化剂载体、负载于所述催化剂载体上的活性组分和玻璃纤维，所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中；所述催化剂载体包括二氧化钛、二氧化硅和陶土；所述活性组分包括五氧化二钒和三氧化钼。所述脱硝催化剂中包括二氧化钛，且在催化剂载体和活性组分中掺杂了玻璃纤维，从而提高了脱硝催化剂的强度，也就降低了脱硝催化剂的磨损，延长了催化剂的使用时间，降低了催化剂的生产和使用成本；另外也具有理想的脱硝效率(78-86％)，并且脱硝催化剂的磨损在50mg以下。但是所述脱硝催化剂的低温脱硝效率还不够好，还有待于进一步的研究，另外，所述脱硝催化剂中还存在五氧化二钒，造成使用后的催化剂处理困难，污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱硝催化剂及其制备方法，所述脱硝催化剂磨损较低，具有较长的使用寿命，并且其脱硝效率高，不含有钒，解决了催化剂回收困难和环境污染的问题。

本发明的目的之一在于提供一种脱硝催化剂，所述脱硝催化剂包括催化剂载体、负载于所述催化剂载体上的活性组分和助剂以及玻璃纤维，所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体、活性组分和助剂中，所述催化剂载体包括泡沫陶瓷材料；所述活性组分包括MnO₂，所述助活性组分包括MoO₃和Co₂O₃；

并且，按脱硝催化剂的总重量为100％计，

所述活性组分的含量为12-28％，如15％、16％、18％、20％、22％、25％或27％等；

所述助活性组分的含量为0.5-6％，如1％、2％、3％、4％或5％等；

所述玻璃纤维的含量为5-18％，如6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％或16％等；余量为泡沫陶瓷材料。

作为优选的技术方案，按脱硝催化剂的总重量为100％计，

所述活性组分的含量为15-22％；

所述助活性组分的含量为2-4％；

所述玻璃纤维的含量为10-15％，余量为泡沫陶瓷材料。

所述泡沫陶瓷材料是由3-6重量份的沸石粉，1-3重量份的粉煤灰，1-3重量份的硅矿石，1-4重量份的可烧失物和粘结剂制备得到的。如所述泡沫陶瓷材料由4重量份的沸石粉，2重量份的粉煤灰，2重量份的硅矿石，2重量份的可烧失物和粘结剂制备得到；或由5重量份的沸石粉，2.5重量份的粉煤灰，2.5重量份的硅矿石，3重量份的可烧失物和粘结剂制备得到；或由4重量份的沸石粉，1.5重量份的粉煤灰，2.5重量份的硅矿石，3.5重量份的可烧失物和粘结剂制备得到。

优选地，所述沸石粉包括13X型沸石和/或丝光沸石。

优选地，所述沸石粉的粒径为250-350目，如280目、300目、320目或340目等。

优选地，所述粉煤灰颗粒呈多孔型颗粒状，其颗粒的粒径为0.5-300μm，如1μm、5μm、10μm、50μm、100μm、160μm、200μm、240μm或280μm等，孔隙率为50-80％，如55％、60％、65％、70％或75％等。

优选地，所述可烧失物包括煤粉或面粉。