[发明专利]一种宽活性温度窗口脱硝催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种宽活性温度窗口脱硝催化剂及其制备方法和应用。本发明的宽活性温度窗口脱硝催化剂，包括如下质量含量的活性组分：第一活性组分：V₂O₅：0.5‑3％，WO₃或MoO₃：1‑8％；第二活性组分：CuO：0.5‑2％，B₂O₃：0.5‑2％；第三活性组分：Nb₂O₅或Sb₂O₃：0.5‑2％，CeO₂或Sm₂O₃：0.5‑3％。本发明的脱硝催化剂具有脱硝活性高、脱硝活性温度窗口宽、N₂选择性高等优势。

技术领域

本发明涉及选择性催化还原催化剂技术领域，尤其是涉及一种宽活性温度窗口脱硝催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

选择性催化还原(SCR)技术是最为经济、有效的氮氧化物(NO_x)脱除技术，已在我国燃煤电厂普及应用。工业SCR脱硝催化剂以钒钛基为主，活性温度窗口一般在320-420℃，超出该温度范围，催化剂不能发挥良好的脱硝效果。

与此同时，为了加快清洁低碳、安全高效的能源体系建设，我国已开始实施燃煤电厂的调峰运行，燃煤机组低负荷运行已开始常态化。然而，燃煤机组低负荷运行时，烟气温度通常会低于300℃，传统工业SCR脱硝催化剂并不适用，因此需要开发宽活性温度窗口脱硝催化剂。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽活性温度窗口脱硝催化剂及其制备方法和应用，该脱硝催化剂具有脱硝活性高、脱硝活性温度窗口宽、N₂选择性高等优势。

本发明提供一种宽活性温度窗口脱硝催化剂，包括如下质量含量的活性组分：

第一活性组分：V₂O₅：0.5-3％，WO₃或MoO₃：1-8％；

第二活性组分：CuO：0.5-2％，B₂O₃：0.5-2％；

第三活性组分：Nb₂O₅或Sb₂O₃：0.5-2％，CeO₂或Sm₂O₃：0.5-3％。

具体地，本发明的宽活性温度窗口脱硝催化剂包括钒基催化剂和铜基催化剂，钒基催化剂包括锐钛矿型TiO₂和负载于其上的第一活性组分，铜基催化剂包括SSZ-13分子筛和负载于其上的第二活性组分，第三活性组分负载于钒基催化剂和铜基催化剂上。

进一步地，在上述宽活性温度窗口脱硝催化剂中，钒基催化剂与铜基催化剂的质量比为(6-9)：(1-4)。

本发明还提供上述宽活性温度窗口脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：将锐钛矿型TiO₂浸渍在含有钒源、钨源或钼源的溶液中，升温搅拌，然后烘干，制得钒基催化剂；

S2：将SSZ-13分子筛浸渍在含有铜源和硼源的溶液中，升温搅拌，然后烘干，制得铜基催化剂；

S3：将钒基催化剂和铜基催化剂混合，向混合物中加入含有铌源或锑源的溶液、含有铈源或钐源的溶液、无机粘结剂、润滑剂和玻璃纤维，混捏、挤出成型，再烘干、煅烧，制得宽活性温度窗口脱硝催化剂。

进一步地，钒源为偏钒酸铵；钨源为仲钨酸铵；钼源为七钼酸铵；铜源为硝酸铜；硼源为硼酸；铌源为草酸铌；锑源为醋酸锑；铈源为硝酸铈；钐源为硝酸钐。