[发明专利]一种双金属锰铁低温SCR脱硝催化剂、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种双金属锰铁低温SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用，属于大气污染治理技术和环保催化材料领域。本发明的SCR脱硝催化剂采用Fe(NO₃)₃，Mn(NO₃)₂和柠檬酸试剂为主要原材料，采用溶胶凝胶法制备该款催化剂，后水浴磁力搅拌及干燥处理，最后在空气氛围中焙烧得到的，该催化剂以MnO_x和FeO_x为活性组分，且催化剂中各组分元素与碳源的质量比Mn:Fe:碳源为（0.05‑0.2）:（0.8‑1.2）:（0.5‑2），该催化剂的工作温度为120~200 ^oC。采用本发明的技术方案能够显著提高催化剂在低温下的脱硝效果，有助于延长催化剂的使用寿命，且其在低温下的脱硝效率稳定性较好，适于在烧结烟气或焦炉烟气等低温SCR脱硝中推广应用。

技术领域

本发明涉及一种脱硝催化剂，尤其涉及一种双金属锰铁低温SCR脱硝催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

氮氧化物（NO_x）是引起酸雨、光化学烟雾等环境问题的主要污染物之一，也是目前大气环境保护的重点和难点，如何有效的减少控制氮氧化物（NO_x）排放，已成为当前环保领域的重要研究课题之一。现有技术中主要是采用选择性催化还原（Selective CatalyticReduction，简称SCR）脱硝技术对燃煤排放的NO_x进行控制，即在催化剂作用下，采用还原剂（通常选用NH₃或尿素）将NO_x还原为对大气环境影响较小的氮气和水。SCR工艺具有较高的脱硝效率和较低的NH₃逃逸率，工艺简便、自动化程度高，已在工业中得到广泛应用。

催化剂是SCR技术的核心，其性能的好坏直接关系到了整体脱硝效率的高低。目前商业SCR催化剂多为钒系催化剂，如V₂O₅/TiO₂和V₂O₅-WO₃/TiO₂系列催化剂，该类催化剂的活性温度窗口为300~400℃，大多布置在锅炉省煤器之后空气预热器前。由于烟气未经过除尘脱硫装置，导致催化剂处于高浓度硫和粉尘环境下工作，经过长时间冲刷、磨损，会使催化剂发生烧结、失活等问题。此外，由于我国现有烧结烟气、焦炉烟气或电厂烟气脱硫、除尘后的温度偏低，通常为120~200 ℃，上述催化剂在烟气温度低于200℃的情况下直接用于脱硝时，脱硝效率较低，且经过脱硝后的NH₃逃逸量大，很难满足国家排放标准要求。因此，近年来低温高活性脱硝催化剂的开发和研究受到我国研究者的高度关注，并由此产生了许多低温脱硝催化剂。

但现有低温脱硝催化剂虽然在一定程度上能够提高催化剂的低温脱硝性能，但其在低温段的脱硝效率仍有待进一步提高，且催化剂空速较低，尤其是催化剂在低温段的脱硝效率稳定性相对较差，受温度波动的影响较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有脱销催化剂在低温段的脱硝效率的稳定性差，脱销效率低的不足，提供了一种双金属锰铁低温SCR催化剂。该SCR脱硝催化剂在低温下具有很好的脱硝效果，且能够适应较大流量的空速，适于烧结烟气、焦炉烟气及电厂烟气等低温SCR脱硝中。

本发明所采取的技术方案为：一种双金属锰铁低温SCR脱硝催化剂，活性组分为MnO_x和FeO_x，载体为柠檬酸，元素Mn 和元素Fe的质量比Mn : Fe为（0.05-0.2）:（0.8-1.2）。