[实用新型]一种具有整体式蜂窝状的低温SCR脱硝催化剂

说明书

本实用新型一种具有整体式蜂窝状的低温SCR脱硝催化剂，涉及SCR脱硝催化剂，该整体式蜂窝状的低温SCR脱硝催化剂的整体尺寸为26.3～50.5cm×26.3～50.5cm×10～15cm，其中的每个蜂窝状通孔包含陶瓷胚体和浸渍了钛‑金属氧化物与改性纳米矿物纤维的溶胶悬浊液的涂层，每个蜂窝状通孔孔道的孔口边长为1～2cm的正方形，孔道的壁厚为0.3～0.5cm，孔道的长度为10～15cm，通孔孔道的个数为1200，蜂窝状通孔孔道互相穿插形成气体通道。

技术领域

本实用新型的技术方案涉及SCR脱硝催化剂，具体地说是一种具有整体式蜂窝状的低温SCR脱硝催化剂。

背景技术

近年来，氮氧化合物NO_x(即一氧化氮NO和二氧化氮NO₂的总称)的排放量一直呈现出上升的趋势，每年都会有数千万吨的NO_x排放到大气中。NO_x可以造成非常严重的大气环境污染问题，例如：酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞和温室效应。NO_x的产生与空气的高温燃烧密切相关，空气高温燃烧会使氮气与氧气反应生成NO，NO会进一步被O₂氧化生成NO₂；此外，燃料或原料中含有的有机氮、硝酸盐和亚硝酸盐，在500℃时也会分解产生NO和NO₂。

在目前常用的脱硝技术中，SCR脱硝系统是经济和高效的技术相对成熟的技术之一，但是，SCR脱硝催化剂在300℃～400℃才有较高的转化效率。为了满足这一温度条件，催化反应只能够设置在微粒吸收器与脱硫装置之前，因此如果采取这种措施，SCR脱硝催化剂表面必然会形成微粒堆积且会被废气中的SO₂腐蚀，从而造成SCR脱硝催化剂失活。解决这个问题的办法有两种，一是把SCR催化装置安装于微粒吸收器与脱硫装置之后，但是这需要安装一个加热装置给尾气升温；二是研发一种能够在200℃以下达到较高转化效率的低温SCR脱硝催化剂。经过实践比较，后一种方法更为经济、简便和可行。

低温SCR脱硝催化剂的组成和构型均会对其催化效率和使用寿命造成很大影响。现有的低温SCR脱硝催化剂的构型多为颗粒式、条型和粉体，这些构型的低温SCR脱硝催化剂存在团聚结块的缺陷，导致其催化效率和使用寿命较低，不能符合低温SCR脱硝催化剂实际使用的要求。整体式蜂窝状构型的催化剂具有机械强度高、提高催化剂热稳定性、节约活性组分用量的优点，因此也成为新型低温SCR脱硝催化剂的发展方向。

CN106540684A公开了高活性蜂窝式SCR催化剂及其制备方法，以凹凸棒土、钛白粉、偏钒酸铵、羧甲基纤维素钠、聚环氧乙烷、氨水85份、玻璃纤维、棉浆和除盐水为原料组成，催化剂胚体的孔数为18×18、横截面为150mm×150mm，内壁为1.1-1.5mm，外壁为1.7-2.1mm，节距为8.2-8.5mm，该SCR催化剂存在的缺陷是：采用传统的V-Ti体系进行负载，蜂窝状构型中通孔孔道较少且互不相通，扩表涂层与蜂窝状构型载体连接不牢，催化效率和使用寿命较低，在低温活性区没有优势，不是低温SCR脱硝催化剂。

CN102614890B公开了用于硝酸、硝盐尾气脱硝的蜂窝整体式SCR催化剂，它由内部具有网状蜂窝孔的载体、涂覆在蜂窝孔表面的氧化铝活性层和浸渍在氧化铝活化层上的活性组份组成，其中蜂窝陶瓷的采用一般制备方法：经球磨、捏合、陈腐、炼泥、成型、定型烘干和高温烧制成具有网状蜂窝孔的载体，蜂窝孔为方形(也可是圆形、三角形或正六方形)，孔径或边长为3×3毫米，蜂窝孔呈平行排列，该SCR催化剂存在的缺陷是：蜂窝状构型中通孔孔道较少且互不相通，催化剂同样会在使用中出现烧结团聚的现象，此外在实际催化过程中，催化剂的Al₂O₃扩表涂层会存在脱落的现象，严重影响催化剂的催化效率和使用寿命。