[发明专利]涂敷型整体式催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种涂敷型整体式催化剂及其制备方法和应用。所述涂敷型整体式催化剂包括：基体，所述基体具有多孔结构；催化剂涂层，所述催化剂涂层与所述基体相接触，且覆盖于所述基体的表面；其中所述催化剂涂层包括催化活性成分、粘结剂、表面活性剂、添加剂以及改性剂；并且在5KPa以下的吹扫压力下，利用压缩空气对所述涂敷型整体式催化剂吹扫后，所述催化剂涂层的脱落率为小于5％。本发明的涂敷型整体式催化剂具有优异的NO_x脱除效率以及氨逃逸率，能够充分满足工业烟气NO_x减排需求。进一步地，本发明的催化剂涂层与基体之间的粘结牢固且催化剂涂层厚度均一，能够充分满足高烟气流量下对催化剂涂层脱落率以及压降的要求。

技术领域

本发明属于催化剂的制备技术和环境保护技术领域，涉及一种高效涂敷型整体式催化剂的制备方法及其制备方法和应用。本发明所述的催化剂适用于工业烟气中NO_x的脱除，能够应用在燃气电厂烟气脱硝过程中。

背景技术

氮氧化物(NO_x)作为主要的大气污染物，是引发雾霾、酸雨和光化学烟雾等环境问题的主要元凶，控制NO_x的排放量一直是环境保护领域中的重要课题。目前我国燃煤、燃气电厂NO_x排放量超过全国NO_x总排放量的70％，是NO_x排放的首要来源。

选择性催化还原技术(SCR)，是主要利用氨气等还原性气体在催化剂的作用下将NO_x选择性还原为N₂和H₂O，该技术具有NO_x脱除效率高、N₂选择性好和技术成熟等优势，已经成为目前应用最为广泛的工业烟气NO_x脱除技术，其中脱硝催化剂一直是选择性催化还原技术的关键。

对于脱硝催化剂，根据不同的制备方式，又分为挤出型和涂敷型整体式催化剂。挤出型整体式催化剂是将活性组分前驱体、粘结剂、活性剂以及其他添加剂，通过捏合、挤出、干燥、焙烧、切割等成型步骤得到。由于采用活性物质整体性挤出成型工艺，挤出型整体式催化剂具有优秀的耐磨损和抗堵塞性能，适用于高灰尘含量的燃煤电厂脱硝领域。

但是，对于适用于燃气锅炉、燃气余热锅炉的价格低廉的整体式催化剂还未见报道。目前国内燃气电厂基本采用涂敷型波纹板式脱硝催化剂，其基体由波纹状纤维加工而成，再通过在基体表面浸涂活性组分制得。该型催化剂生产难度较大，使用成本十分高昂。

现有技术中，也有一些涂覆型的整体式催化剂，但是均存在一些问题，例如：催化剂的脱落率高，催化剂效率低，不能满足燃气锅炉烟气脱硝的要求等。因此，开发一种新型整体式催化剂，在满足燃气锅炉烟气脱硝要求且催化剂脱落率低的同时，降低催化剂使用成本，成为目前亟待解决的关键问题。

引用文献1提供了一种脱硝整体式催化剂的制备方法及其浆料，其浆料包括催化剂、硅胶和水，并且是采用浸渍的方式制备得到该脱硝整体式催化剂。该整体式催化剂中，催化剂容易从载体上脱落，并且不能满足锅炉烟气脱硝要求。

引用文献2提供了一种整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备类水滑石泥浆；(2)将类水滑石泥浆与水、粘结剂混合得到涂覆浆料；(3)将涂覆浆料均匀地涂覆在载体上，对涂覆后的载体进行干燥、煅烧，从而获得整体式催化剂。该整体式催化剂同样不适用于燃气锅炉烟气脱硝，且催化剂的脱落率高。

引用文献

引用文献1：CN102151564A

引用文献2：CN109382103A

发明内容

发明要解决的问题

鉴于现有技术中存在的技术问题，例如：催化剂涂层的脱落率高，催化效率低，不能满足燃气锅炉烟气脱硝的要求等，本发明的目的之一在于提供了一种涂敷型整体式催化剂。