[发明专利]一种抗SO2毒化的烟气脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，尤其涉及一种抗SO₂毒化的用于火电厂烟气选择性催化还原法脱硝（SCR）中的催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国的经济快速发展，电力需求和供应持续增长。我国的火电装机容量已经从2004年的39137万千瓦上升到2008年的60132万千瓦， NOx的排放量也随之增长。我国的环境保护工作虽然取得了很大的进步，但是NOx的污染问题尚未得到有效控制，并且火电大气污染物的排放对生态环境的影响将越来越重。

为了满足环保法规严格需求，减少大气氮氧化物的排放量，利用催化反应脱除废气中的氮氧化物是最有效的方法之一。

选择性催化还原技术（Selective Catalytic Reduction SCR）是指在催化剂的作用下，以NH₃作为还原剂，有选择性的与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N₂和H₂O。选择性催化还原技术（SCR）是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，因此是研究的热点。由于烟气中含有一定量的SO₂，SO₂和还原剂NH₃会生成硫酸铵盐而堵塞催化剂孔道而失去催化活性，即催化剂被SO₂毒化。如何防止催化剂被SO₂毒化也是脱硝催化剂研究的另一个热点。

经过几十年的发展，SCR催化剂主要有以下几种：贵金属催化剂、分子筛催化剂、金属氧化物催化剂和碳基材料催化剂。贵金属催化剂具有好的低温活性，但是生产成本高、易发生氧抑制和硫中毒等不足。对于金属氧化物催化剂，这些催化剂需要较高的起活温度、在低温范围大都活性较低，并且很容易被硫酸盐化。分子筛催化剂因为具有较高的催化活性和较宽的活性温度范围，但是存在水抑制

及硫中毒、低温活性不高等问题。对于碳基催化剂，因其比表面积大、良好的低温活性而备受关注，但是SO₂易在脱除的过程中吸附在活性炭上形成硫酸盐，降低了催化剂活性。

CuSO₄具有一定的脱硝抗硫能力，并且不存在被SO₃硫酸盐化的现象。何勇等人报道CeO₂不易被硫酸盐化，并且CeO₂具有一定的活性，而且可与活性成分有协同作用，有助于主活性成分的分布。

中国专利CN101185886A介绍了一种Al₂O₃-SiO₂-TiO₂包覆的堇青石蜂窝陶瓷脱硝催化剂。这种催化剂虽然经过200h后脱硝转化率仍旧在80%以上，但是该催化剂制作工艺复杂。

中国专利CN1475305A介绍了一种活性组分为V₂O₅的蜂窝状活性炭的同时脱硫脱硝的催化剂。此种催化剂起活温度低，转化率为60-90%，但是机械性能差，适用的空速较低。

中国专利CN101053836A制备了一种活性组分为为CuO抗SO₂的堇青石蜂窝陶瓷脱硝催化剂。此种催化剂中，活性成分CuO容易被SO₂毒化，经过70h后，脱硝转化率下降较快（0-20%）。

新型CuSO₄-CeO₂/TS催化剂低温NH₃还原NO及抗中毒性能中介绍了一种新型的催化剂CuSO₄-CeO₂/TS，该催化剂在SO₂存在的条件下，短时间内（33h）保持脱硝活性不变（95%），并且催化剂制作工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种经济高效的，而且能够抗SO₂毒化的烟气脱硝催化剂。

本发明采用如下技术方案：

本发明的脱硝抗硫催化剂以γ-Al₂O₃珠（3-5mm）为催化剂载体，以CuSO₄为催化剂主要活性成分，以CeO₂为助催化剂。本催化剂载体比表面积大，机械性能好。

本发明催化剂的质量百分比组成为：

CuSO₄： 0.5－10.0％　　CeO₂： 0.5－5.0％。

本发明中，催化剂的制备采用分步浸渍法：