[发明专利]烟气脱硝SCR催化剂

说明书

 

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，具体是一种烟气脱硝SCR催化剂。

背景技术

我国的能源结构是以煤炭为主的，煤炭消耗量还将持续增长。据统计，目前我国发电装机容量中火电装机容量占74%以上，在未来很长一段时间里，燃煤所造成的氮氧化物污染是继二氧化硫污染之后的又一重要的环境问题。随着经济和社会的发展，氮氧化物的控制标准将逐渐严格。

随着我国经济实力的增强，耗电量也将逐步加大。目前我国已经开展了大规模的烟气脱硫项目，但烟气脱硝还未大规模的开展。有研究资料表明，如果继续不加强对烟气中氮氧化物的治理，氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将上升，并有可能取代二氧化硫成为大气中的主要污染物。

目前，针对固定源NOx控制技术主要由两类：一类为燃烧过程控制技术，其特点是控制燃烧过程中NOx的生成，包括炉型和设计参数的选择、运行调整和NOx燃烧技术，以此来控制燃烧过程中燃料型、热力型和快速型三种机理的氮氧化物；另一类为燃烧后控制技术，即各种烟气的NOx技术。其特点是将烟气中已经生成的NOx固定下来或还原为N₂。我国烟气脱硝项目起步较晚，关于脱硝催化剂的研究也是多种多样的。SCR法是目前商业应用最广泛的烟气脱硝技术，制备温度窗口宽、活性高和选择性强的催化剂是该技术的核心。按照催化剂适用的烟气温度条件分类，一般按照不同的温度使用窗口可以将SCR工艺分为：高温、中温、低温三种不同的SCR工艺。低温SCR是指催化剂的适用温度在120-300℃。商业催化剂大多要求温度在350℃以上才可以发挥很高的活性；而对于电站锅炉，在此温度下脱硝，必须将其置于除尘器之前，由于烟气没有进行除尘，因此高浓度粉尘容易引起催化剂中毒和使用寿命减少，而且需要预热，增加了能耗和设备费用。因此，开发具有低温活性的NH3选择催化NO的催化剂成为国内外研究热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟气脱硝SCR催化剂。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种烟气脱硝SCR催化剂，其特征在于该催化剂由以下重量分数的各组分制备而成：二氧化硅60-80份、活性碳纤维2-5份、偏钒酸铵0.1-2份、硬脂酸10-20份、三氧化钨5-10份、氧化铜4-8份。

该催化剂由以下重量分数的各组分制备而成：二氧化硅65-75份、活性碳纤维3-5份、偏钒酸铵0.5-1份、硬脂酸15-20份、三氧化钨6-8份、氧化铜5-8份。

如权利要求1或2所述的烟气脱硝SCR催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)偏钒酸铵溶液的制备：用氨水溶解偏钒酸铵，在温度为40-50℃条件下，搅拌70-90min，至充分溶解，所述氨水的质量百分比为28%，所述氨水与偏钒酸铵的质量比为3:1；

(2)混合：在偏钒酸铵溶液中依次加入三氧化钨、氧化铜、二氧化硅、活性碳纤维、硬脂酸混合，并在搅拌机中搅拌均匀；

(3)干燥：将步骤(2)得到的混合物烘干得到催化剂粉体，烘干温度为100-120℃，烘干10-12h。

本发明的有益效果：

1、本发明的烟气脱硝SCR催化剂中加入了硬脂酸，有助于催化剂的成型脱模，提高了催化剂制作的成品率。

2、活性炭纤维具有比表面积大、微孔结构丰富的特点，常被用作催化剂的载体，本发明的烟气脱硝SCR催化剂中加入了活性炭纤维，提高催化剂的催化效率，减少了催化剂的用量和使用成本。

3、本发明的烟气脱硝SCR催化剂在以二氧化硅、氧化铜、三氧化钨为基体中，加入硬脂酸和活性炭纤维，各种原材料协同作用明显，改善了催化剂的物理性质。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。本具体实施方式中的“份”为10g。

实施例1

二氧化硅76份、活性碳纤维5份、偏钒酸铵1.8份、硬脂酸18份、三氧化钨9份、氧化铜8份。

烟气脱硝SCR催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)偏钒酸铵溶液的制备：用氨水溶解偏钒酸铵，在温度为40-50℃条件下，搅拌90min，至充分溶解，所述氨水的质量百分比为28%，所述氨水与偏钒酸铵的质量比为3:1；

(2)混合：在偏钒酸铵溶液中依次加入三氧化钨、氧化铜、二氧化硅、活性碳纤维、硬脂酸混合，并在搅拌机中搅拌均匀；

(3)干燥：将步骤(2)得到的混合物烘干得到催化剂粉体，烘干温度为120℃，烘干12h。

实施例2