[发明专利]一种低温低钒SCR脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温低钒SCR脱硝催化剂及其制备方法，包括载体、活性组分及助剂。本发明以钒氧化物V₂O₅和掺杂金属为活性组分，WO₃为助剂，锐钛矿TiO₂为载体。该催化剂中低温活性好，在240℃时脱硝活性达95%以上。并且制备方法简单，可有效节约成本。

技术领域

本发明属于工业烟气催化净化技术领域，具体涉及一种低温低钒SCR脱硝催化剂制备方法及用途。

背景技术

固定源和移动源产生的NO_x是造成光化学烟雾、温室效应、酸雨、臭氧和PM_2.5的主要前体物质之一，对生态系统和人类生活造成严重危害。我国每年有大量的NO_x排放到空气中，其中燃煤电厂和工业燃烧锅炉排放的NO_x占NO_x排放总量的60%以上，亟需重点控制。

NH₃-SCR以其脱硝效率高、技术成熟、稳定性好等优点成为当前国内外广泛使用的脱硝技术，该技术是在催化剂的作用下，用还原剂NH₃将烟气中的NO_x选择性还原为N₂和H₂O，目前，商用NH₃-SCR中V₂O₅-WO₃/TiO₂以其脱硝效率高、抗水抗硫性能良好而被广泛应用于烟气处理，但其所需的反应温度较高，在300-400 ℃，属于中高温催化剂。由于其低温活性较差，使得烟气脱硝工艺流程和设备装置更加复杂化，进而提高了运行成本；虽然高钒含量催化剂的低温活性较好，但由于钒本身具有生物毒性，且在高温下活性组分V₂O₅容易挥发，进而造成催化剂活性成分的损失，大大降低了催化剂的脱硝活性，导致V-W/Ti催化剂很难应用于低温工业锅炉的烟气处理。另外，另外，在垃圾焚烧过程中会同时产生NO_x和二噁英，采用钒钛催化剂同时催化脱除NO_x和二噁英，可简化垃圾焚烧尾部烟气净化装置，节约运行成本。但是脱硝温度窗口为300-400℃，二噁英生成的活性温度窗口在200-400℃，因此，需要对低钒催化剂进行改性优化，提高其低温活性以满足在低温条件下对NO_x和含氯芳香烃化合物都具有良好的催化效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温低钒选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低温低钒SCR脱硝催化剂，所述低温低钒SCR脱硝催化剂以锐钛矿TiO₂为载体，载体上负载活性组分和助剂，活性组分包括V₂O₅和第二金属组分，助剂为WO₃；其中，V₂O₅含量为0.5-3wt%，第二金属掺杂量为1-10wt%，助剂含量为1-10wt%，活性组分及助剂的含量均为占TiO₂载体质量百分比；所述第二金属组分为铁、铈、锰、镨中的一种。

一种低温低钒SCR脱硝催化剂的制备方法，采用多步浸渍法制备，先在TiO₂载体上负载第二金属组分，再依次负载助剂WO₃和活性组分V₂O₅。

具体包括以下步骤：

（1）将第二金属组分的前驱体溶解或分散于去离子水中，制成前驱体溶液；