[发明专利]一种烟气脱硝催化剂及其制备方法及脱硝工艺

权利要求书

1.一种烟气脱硝催化剂，其特征在于：以催化剂重量为基准，包括：75%~95%氧化铝载体和5%~25%CuO；催化剂为微球形，直径2~6mm，总孔隙率60%~85%，所有孔隙中，5~20nm的介孔占总孔隙率的比例为15%~55%，100~1000nm的大孔占总孔隙率的比例为40%~75%；大孔分布均匀且三维贯通；侧压破碎强度为5 ~20N/mm。

2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：催化剂的BET比表面积为120~400m²/g，孔容为0.45~1.50cm³/g。

3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：催化剂中含有V、W或Ni助剂中的一种或几种，以催化剂总重量为基准，助剂以氧化物计为1%~10%，催化剂中各组分含量之和为100%。

4.一种权利要求1所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于包括如下内容：（1）将铝源、聚乙二醇和含酰胺基团的有机化合物溶于低碳醇水溶液，混合均匀得到澄清的溶液；将吡啶加入所得的混合物中，混合均匀；其中聚乙二醇的粘均分子量为10000~3000000；（2）然后加入一定浓度的可溶性铜盐溶液混合均匀，所得的混合物滴加到20~50℃的油柱中成型为微球状，于40~80℃下老化12~60小时，使用低碳醇或低碳醇水溶液浸泡老化产物，然后经固液分离，固相经干燥和焙烧，得到烟气脱硝催化剂。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（1）所得的混合物的重量为基准，低碳醇水溶液的加入量为10%~80%，铝源加入量为10%~20%，聚乙二醇的加入量为0.1%~3.0%；其中，低碳醇水溶液中水与低碳醇的质量比为1.0~1.3；聚乙二醇与含酰胺基团的有机化合物的摩尔比为0.05~1.0；所述的铝源是硝酸铝、氯化铝及硫酸铝中的一种或几种，吡啶与Al³⁺的摩尔比为3.0~9.0。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的含酰胺基团的有机化合物选为甲酰胺或N，N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的可溶性铜盐为硝酸铜、氯化铜和硫酸铜中的一种或几种，可溶性铜盐溶液浓度为0.5-1mol/L。

8.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的浸泡条件为：浸泡温度10~80℃，浸泡时间为24~48小时。

9.一种烟气脱硝工艺，其特征在于该工艺包括如下内容：烟气从脱硝反应器底部进入，含氨气的混合气经喷氨格栅加注到烟气中，气流自下而上穿过多层水平交错排列的催化剂床层，进行脱硝反应脱除NOx，烟气中的粉尘同时被催化剂床层过滤除尘，经过脱硝与除尘的烟气从反应器顶部排出，进行下一步脱硫处理；

其中催化剂床层由网状传送带和传送带上堆积的权利要求1-3任一权利要求所述的烟气脱硝催化剂组成的，相邻上下两层传送带的运行方向相反，上层烟气脱硝催化剂随传送带移动传送带末端，依靠重力自由落至下层传送带的运行方向的起始端，烟气脱硝催化剂在最后一层传送带的末端落入催化剂回收装置进行回收。

10.按照权利要求9所述的工艺，其特征在于：进入脱硝反应器的烟气的温度为300~420℃。

11.按照权利要求9所述的工艺，其特征在于：所述的含有氨气的混合气为氨气与空气的混合物，其中氨气在混合气中的体积浓度为0.5%~10%。

12.按照权利要求9所述的工艺，其特征在于：所述的含有氨气的混合气中氨气与烟气中的NOx的摩尔比为0.9：1~1.15：1。

13.按照权利要求9所述的工艺，其特征在于：所述的烟气流速为2～15m/s，脱硝反应停留时间为0.5～20s。