[发明专利]蜂窝式CO、SO2

说明书

本发明实施例提供了一种蜂窝式CO、SO₂和NO_x同步脱除催化剂及其制备方法。所述催化剂载体为γ‑Al₂O₃纳米管，活性组分为La_0.7Sr_0.3Co_xFe_1‑xO₃钙钛矿，采用挤压成型工艺制备蜂窝式催化剂，催化剂使用前经预硫化处理，制得最终的催化剂。本发明所述催化剂以γ‑Al₂O₃纳米管作为载体，有利于活性组分的均匀分布，同时可以大幅增加催化剂的比表面积，在300～400℃范围内具有很好的催化活性以及抗中毒性能；La_0.7Sr_0.3Co_xFe_1‑xO₃钙钛矿结构可实现CO、SO₂和NO_x三种污染物的同步脱除；催化剂经预硫化处理，产生的金属—硫键对CO还原SO₂具有很好的催化活性，催化剂在含O₂和H₂O的真实烟气中仍可具有很好的反应活性和选择性；通过添加成型助剂，优化了制备工艺，具有良好的经济效益。

技术领域

本发明属于环保及脱硝催化技术领域，特别涉及一种蜂窝式CO、SO₂和 NO_x同步脱除催化剂，可实现CO及氮、硫污染物的同步脱除。本发明还提供了该蜂窝式CO、SO₂和NO_x同步脱除催化剂的制备方法。

背景技术

燃煤电厂排放的二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)占总排放量的90％以上，SO₂和NO_x是重要的大气污染物，能造成酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层等，严重危害环境和人类健康。当前，为有效处理SO₂和NO_x以避免造成严重的环境污染，燃煤电厂广泛采用了单独脱除装置分别对排放的烟气进行脱硫和脱硝处理，其中脱硫工艺主要采用石灰石石膏湿法(FGD)主流的脱硝工艺为选择性催化还原法(SCR)，两套独立的装置分别具有较理想的脱硫效率和脱硝效率，但两套装置联合脱硫脱硝存在占地面积大、系统复杂、投资和运行成本高等缺点，而同步脱除SO₂和NO_x的工艺还多处于研究开发阶段，未获得广泛的应用。

在现有的同步脱硫脱硝工艺中，一氧化碳(CO)具有重要的作用。CO是排放的烟气中含有的常见组分，其具有还原性，利用烟气中存在的CO作为还原剂将SO₂和NO_x还原为单质硫和N₂，可以实现SO₂和NO_x同步脱除，该反应需要在催化剂存在下才可以进行，因此开发高活性、选择性和稳定性的催化剂是该种工艺的核心。中国专利文献CN103464154A公开了一种用于CO同时催化还原NO和SO₂的催化剂，该催化剂以γ-Al₂O₃为载体，负载金属氧化物，可以有效还原SO₂和NO，但不能实现剩余CO的脱除，造成该技术方案下尾气CO排放超标。中国专利文献CN102049257A也公开了一种可催化CO同时还原SO₂和NO的催化剂，以TiO₂-Al₂O₃复合氧化物为载体，以过渡金属氧化物为活性组分，该催化剂经预硫化后，在较低温度和高空速下可得到98％的SO₂转化率和接近100％的NO转化率，但使用该催化剂同样无法继续处理烟气中剩余的CO，CO随烟气排放到大气中，造成空气污染。鉴于现有催化剂存在的上述技术问题，亟待开发一种能够实现CO、SO₂和NO_x高效地同步脱除的催化剂。

发明内容