[发明专利]低温钒钛氧化物催化模块及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低温基钒钛氧化物催化模块及其制备方法。所述低温基钒钛氧化物催化模块由整体式催化剂和模块壳体构成，整体式催化剂封装在模块壳体内，整体式催化剂包括依次层叠的催化剂单元，其中催化剂单元包括载体以及嵌入载体内部且在载体的表面上均匀分布的催化剂涂层，其中载体由波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸相互粘结复合而成，其中波纹状的瓦楞耐火纤维纸由平面状的耐火纤维纸加工而得到。催化模块低温活性好，温度窗口宽，在高反应空速下对NO_x保持高的转化率，相同烟气量下催化剂用量可减少30‑40％；几何比表面积大，有利于SCR反应快速进行；体积密度低，起燃快，在减轻反应器质量的同时可大幅度缩短加热时间。

技术领域

本发明属于大气污染控制和环境催化材料领域，具体涉及一种低温钒钛氧化物催化模块及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是主要大气污染物之一，可引发酸雨、光化学烟雾等系列环境问题，严重危害人们的身体健康和生态环境，NOx减排是大气污染控制领域面临的严重挑战，是“十三五规划”大气环境改善的重点任务。针对不同行业，环保部门颁布了苛刻的排放标准和技术要求。对于NOx排放控制，选择性催化还原(SCR)是广泛采用的有效技术，其具有去除效率高、成本低、反应彻底等优点。

SCR技术是在一定反应温度及催化剂存在下，烟气或废气中的NOx与喷入的还原剂(NH₃、尿素等含NH₃基的物质)在催化剂表面发生SCR反应，还原剂将NOx选择性还原为N₂和H₂O，但不与O₂发生非选择性氧化。SCR技术的核心是催化剂，直接决定去除效率和排放浓度。SCR技术已成功用于电站锅炉脱硝工程，使用V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化剂，催化剂为中高温型，高效温度窗口为320-420℃，具有优异的NOx去除效率，通常安装在省煤器之后，以提供适合催化剂运行的烟气温度。

工业锅炉、化工、玻璃、水泥、钢铁烧结、焦化等行业，NOx排放量巨大，对排放总量有很高的贡献值，国家相继颁布了排放标准。该类行业排放的烟气、废气存在成分复杂、温度低、NOx浓度高且波动大等特点。常规SCR技术的应用存在很大弊端，需要对烟气温度进行提升，大幅度增加了投资、能耗和运行成本。因此，开发低温、高性能SCr催化剂成为当前的研究热点，具有重要的工程意义。