[发明专利]一种脱硝SCR催化剂及其制备工艺

说明书

本发明提供一种脱硝SCR催化剂及其制备工艺，包括如下步骤：将二氧化钛、三氧化钨、硅粉送入粉磨设备中，并在粉磨设备中通入高温水蒸汽，进行粉磨和活化，制得载体；在上述载体中依次加入润滑剂、偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，送入搅拌器中，在搅拌的同时加入蒸馏水，搅拌均匀，制成浆体；用制得的浆体根据催化剂形状要求，送入挤压机挤压成蜂窝式催化剂毛坯；催化剂毛坯经烘干、煅烧，制得催化剂成品。本发明其生产工艺简单，催化剂具有良好的活性和抗磨蚀性能，使用寿命长，从而有效地降低了催化剂的制造成本以及脱硝处理的运行费用，保证了混炼料的塑性，同时大大缩短搅拌周期，提高成品率，提高成品的抗压强度和抗磨损性能。

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂技术领域，尤其涉及一种脱硝SCR催化剂及其制备工艺。

背景技术

氮氧化物是污染大气的主要有害物质之一，燃煤是产生大量氮氧化物的主要途径之一，尤其是火电厂燃煤，约占氮氧化物排放的50％。相对于其它技术而言，选择性催化还原法(SCR)利用氨、尿素及低碳烃为还原剂，通过催化剂有选择性地还原废气中的氮氧化物转化为非污染元素分子氮气和水，具有成本低和效率高的特点，是目前应用最为广泛的脱硝技术。

现有技术中，SCR法常用的催化剂普遍使用二氧化钛为载体、五氧化二钒为活性成分并添加三氧化钨为稳定成分的三元组分。这种催化剂最早是在二十世纪七十年代由日本发明出来，其优点是脱硝活性高且副反应小，但载体二氧化钛制造成本较高。由于在我国煤炭燃烧过程中粉煤灰烧失量较高，化学成分中游离氧化钙、氧化镁、三氧化硫也较高，加之锅炉运行普遍负荷波动较大，造成现有SCR系统装置在运行中经常出现催化剂堵塞、中毒、磨蚀失效等问题，必须定期更换，从而使运行和投资成本较高。现有的催化剂以锅炉粉煤灰为载体，载体制备时需要先经过酸洗处理，然后再用浓硝酸溶液浸泡成型，再用蒸馏水冲洗过滤出来的成型飞灰颗粒至中性，最后送入干燥箱经过一次干燥，生成飞灰改性的SCR脱硝催化剂载体；再将制得的载体浸入由未饱和的硝酸铜溶液组成的金属氧化物盐溶液中，使金属氧化物作为活性成分担载到载体上，再经二次干燥和煅烧，制得催化剂；此催化剂的成本虽较传统的催化剂有所降低，但仍较高，制备工艺较为复杂，而且应用于高尘烟气时，载体的抗磨蚀性能差。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种脱硝SCR催化剂及其制备工艺。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种脱硝SCR催化剂，制备所述催化剂的原料组分如下：二氧化钛55～75重量份，三氧化钨6～9重量份、硅粉3～4重量份、氨水8～14重量份、蒸馏水16～33重量份、润滑剂4～5重量份、偏钒酸铵水溶液11～14重量份、增塑剂4～5重量份、粘结剂16～24重量份；其中，润滑剂为甘油或三乙醇胺，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯，粘结剂为聚乙烯醇、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种。

一种脱硝SCR催化剂的制备工艺，包括如下步骤：

(1)载体的粉磨及活化：将二氧化钛、三氧化钨、硅粉送入粉磨设备中，粉磨10～15分钟，并在粉磨设备中通入100～120℃的高温水蒸汽，进行粉磨和活化，制得载体；

(2)浆体的配制：在上述载体中依次加入润滑剂、偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，送入搅拌器中，在搅拌的同时加入蒸馏水，搅拌均匀，制成浆体；

(3)催化剂的成型：用制得的浆体根据催化剂形状要求，送入挤压机挤压成蜂窝式催化剂毛坯，或送入板式催化剂制备装置制成板式催化剂毛坯；催化剂毛坯经烘干、煅烧，制得催化剂成品。