[发明专利]一种钼基低温脱硝催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，主要涉及一种低温脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

随着我国环保政策的持续加紧，为完成“十二五”期间全国氮氧化物排放总量分别控制在2046.2万吨，比2010年2273.6万吨分别下降10％总目标，“史上最严厉脱硝标准”从2012年1月1日开始实施，我国最近5年脱硝技术和应用将进入大规模的发展阶段，SCR烟气脱硝技术以其高效稳定的性能必将在电厂领域取得大规模的应用。从20世纪70年代日本开发出商用V₂O₅/TiO₂体系中温催化剂，催化剂已成为SCR工艺中核心环节。

为避免烟气中的SO₂与NH₃反应生成NH₄HSO₄和(NH₄)₂SO₄堵塞催化剂的孔结构。SCR常被布置在锅炉省煤器和空预器之间，但是，这种布置方式的烟气中含有大量SO₂、K₂O、CaO和As₂O₃等，会引起催化剂中毒，而高浓度的飞灰又会引起催化剂的堵塞和磨损，降低其使用寿命；由于空间和管道的局限性，对现有锅炉进行脱硝改造困难很大、费用高，特别是一些已经运行多年的锅炉，没有预留安装脱硝反应器的空间，在省煤器和空预器之间增加脱硝反应器几乎无法实现。对于中小规模的锅炉，采用中温脱硝催化剂的温度段并不在省煤器和空预器之间，而是在省煤器之前，改造难度更高，然而其排烟温度普遍高于大型锅炉，为低温催化剂的应用创造了更好的温度环境。

使用温度可以在200℃以下低温催化剂可以解决上述不利问题，低温催化剂可以安装在除尘器之后，解决了高灰布置带来的催化剂堵塞和磨损，同时二氧化硫氧化率大大降低，后续无设备腐蚀问题，不会对锅炉主体产生影响。除尘器之后安装脱硝催化剂大大降低了安装难度，节省了钢结构，空间布置更加灵活、简便。对低温催化剂的研究取得了一定的进展，目前研究主要集中在Mn-Ti低温催化剂和Cu-Zr催化剂的研究，催化剂的稳定性和寿命不够理想，影响了催化剂的工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合工业应用的钼基低温脱硝催化剂的制备方法

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种钼基低温脱硝催化剂及制备方法，其特征是，催化剂以氧化钼为活性组分；以TiO₂为载体；其中MoO₃占TiO₂重量的1～10％，金属元素助剂占TiO₂重量的0.5～5％。

如上所述的MoO₃，是由钼酸铵、二钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵、八钼酸铵中的一种或几种制备。

如上所述的金属氧化物助剂为V、W、Cu、Ni、Zn、Ce的氧化物中的一种或几种，分别由金属元素对应的硝酸盐、亚硝酸盐、醋酸盐或铵盐制备。

一种钼基低温脱硝催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤，其特征在于：

(1)超声混料：开启反应釜，开启超声波发生器，在超声波反应釜中，加入Mkg(M与TiO₂的质量相同)去离子水，升温到50～90℃；按M质量的10％～20％加入固体酸，停留10～20min；按MoO₃占TiO₂重量的1-10％的质量比加入提供MoO₃的盐，按金属元素助剂占TiO₂重量的0.5-5％加入对应的提供金属氧化物的盐，停留20～30min；加入Mkg的钛白粉，停留60～120min，形成泥料。

(2)烘干：将超声混料得到的泥料在150～190℃的温度下烘干1～3h，取出干燥好的干料，经破碎机破碎成颗粒状。

(3)煅烧：将烘干得到的颗粒状催化剂在250～450℃中煅烧1～3h，经粉碎筛分成制得催化剂。

如上所述的一种钼基低温脱硝催化剂的制备方法，其超声混料加入的固体酸为草酸、柠檬酸中的一种或两种。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：