[发明专利]一种烟气脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种烟气脱硝催化剂及其制备方法，所述催化剂以表面具有孔洞的微球为载体，多次依次交替负载碱性活性中心和酸性活性中心；制备方法包括：取模板剂分散于水中加入载体材料，搅拌均匀后调节其pH为9～10后静置沉淀，分离得到沉淀物后干燥，再焙烧得到微球载体；将微球载体依次放于碱性活性中心对应的盐溶液中浸渍负载后焙烧得到负载碱性活性中心的微球，再放于酸性活性中心对应的盐溶液中浸渍负载后焙烧得到负载碱性活性中心和酸性活性中心的微球，重复交替负载碱性活性中心和酸性活性中心，获得所需的烟气脱硝催化剂。本发明不但能够针对复杂烟气中的酸性气体以及氮氧化物进行吸附，还能避免催化剂因酸碱中毒而失活。

技术领域

本发明属于大气净化的技术领域，具体涉及一种烟气脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

NOx是造成雾霾，酸雨，臭氧层破坏和温室效应等环境问题的主要原因之一。随着燃煤电厂超低排放要求全面推进和排污许可制度的实施，火电厂脱硝设施已成为实现烟气污染物超低排放关键设施之一。如何运行好、管理好脱硝设施，实现NOx稳定、可靠、经济超低排放，成为脱硝领域研究的重点和难点课题。

选择性催化还原(SCR)脱硝技术效率高、稳定性好，成为国内外工业应用研究的主流技术和发展方向。然而，在SCR脱硝技术中，燃料燃烧过程中产生的碱金属，形成亚微米气溶胶颗粒与催化剂反应，引起催化剂碱中毒失活，降低了催化剂寿命，增加SCR系统成本。另外，烟气成分中通常含有较高浓度的SO₂，也会与催化剂活性中心反应生成硫酸盐，造成催化剂硫中毒。烟气脱硝催化剂的酸碱中毒问题阻碍了其进一步发展应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种烟气脱硝催化剂，该催化剂既能够针对复杂烟气中的酸性气体以及氮氧化物进行吸附，又能避免催化剂因酸碱中毒而失活。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种烟气脱硝催化剂，所述催化剂以表面具有孔洞的微球为载体，多次依次交替负载碱性活性中心和酸性活性中心。

优选的，所述载体为中空的Al₂O₃微球。

优选的，在载体上依次负载一级碱性活性中心、一级酸性活性中心、二级碱性活性中心以及二级酸性活性中心。

优选的，碱性活性中心包括碱性氧化物。

优选的，酸性活性中心包括酸性氧化物。

优选的，一级碱性活性中心MgO，一级酸性活性中心为MoO₃，二级碱性活性中心为BaO，二级酸性活性中心WO₃。

优选的，以载体质量为基准，一级酸性中心的质量百分含量分别为1％～3％，二级酸性中心的质量百分含量分别为2％～5％，一级碱性中心的质量百分含量分别为5％～10％，二级碱性中心的质量百分含量分别为5～10％。其中，将碱性活性中心的负载量设置为高于酸性活性中心的负载量，主要是考虑到烟气中含有较高量的SO₂酸性气体，这样的设置可以避免SO₂与酸性活性中心反应，从而提高催化剂的抗硫中毒性能；另外二级酸性活性中心的负载量高于一级酸性活性中心的负载量，主要是因为二级是最先与NH₃等反应气体接触并反应的，可以起到充分脱硝的作用。

本发明的另一个目的是提供一种上述烟气脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：取模板剂分散于水中加入载体材料，搅拌均匀后调节其pH为9～10后静置沉淀，分离得到沉淀物后，先干燥，再焙烧得到表面具有孔洞的微球载体；