[发明专利]具有优异的耐硫性的SCR催化剂

说明书

本发明涉及用于从废气中除去氮氧化物(NO_x)的SCR催化剂，所述SCR催化剂包含：0.01重量％至70重量％的平均孔尺寸为或更大的沸石；25重量％至90重量％的二氧化钛(TiO₂)；以及4重量％至10重量％的五氧化二钒(V₂O₅)。根据本发明的SCR催化剂表现出优于常规SCR催化剂的在低温区域中的脱硝性能，具有改善的对硫化合物的耐受性，并且还具有优异的再生率。

技术领域

本公开涉及选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)催化剂，并且更特别地，涉及能够从包含高浓度硫化合物的废气中除去氮氧化物的SCR催化剂。

背景技术

在使用煤作为原材料的锅炉或燃烧设备例如燃烧装置、燃气轮机或内燃机中，原材料被暴露于高温并且燃烧以产生大量的气体。这样的废气可能包含各种有害气体。废气组成可能包含在一般燃烧过程中产生的氮气、氧气、二氧化碳、和水，并且可能包含作为有害物质的氮氧化物、硫氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、和卤素化合物。在近来已经在社会中出现关于细粉尘的环境问题的情况下，细粉尘和酸雨是由氮氧化物和硫氧化物引起的。

应除去有害物质以保护环境。因此，将废气通过湿法或干法进行脱硫，然后通过选择性催化还原(SCR)法进行脱硝以将其排放到空气中。

在用于脱硝处理(例如，用于将氮氧化物还原)的SCR技术中，使用燃烧器将温度升高以配合催化剂工作温度，因此可能承担高燃料成本。因此，已经积极地进行了对开发低温工作SCR催化剂的研究以减少燃料成本，并且已经应用了在约200℃下工作的催化剂。

SCR技术使用氨作为还原剂，并且可以根据以下反应式1进行SCR催化剂床的氨与氮氧化物之间的反应。

[反应式1]

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

在以上反应中，不参与氮氧化物的还原的氨与废气中的硫氧化物反应以产生铵盐。在该铵盐中，硫酸氢铵(ABS)在约280℃的温度(SCR工作温度)下以液相存在，并且填充催化剂的孔，从而使催化剂的性能劣化。

发明内容

技术问题

本公开的一个方面是提供具有优异的抗催化剂失活性的催化剂，所述催化剂失活由当SCR催化剂在低温区域中工作时形成的氨-硫化合物(AS和ABS)引起。

本公开的一个方面是提供具有优异的抗催化剂失活性的催化剂，所述催化剂失活由当催化剂在高温区域中工作时形成的氨-硫化合物以及当催化剂在低温区域中工作时形成的氨-硫化合物引起。

技术方案

根据本公开的一个方面，用于从废气中除去氮氧化物(NO_x)的选择性催化还原(SCR)催化剂包含：0.01重量百分比(重量％)至70重量百分比(重量％)的平均孔尺寸为或更大的沸石；25重量％至90重量％的二氧化钛(TiO₂)；以及4重量％至10重量％的五氧化二钒(V₂O₅)。

废气可以包含30ppm或更多的硫化合物。

废气的温度可以在180℃至400℃的范围内。