[发明专利]一种泡沫式低温烟气脱硝催化剂及其配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，尤其是一种用于脱除烟气中氮氧化物的催化剂组合物，特别是泡沫式宽温度工作范围的烟气脱硝催化剂。

背景技术

人类活动排入大气中的NO_X中，90%以上生产于各种燃料燃烧过程。NO_X虽有多种，但从燃烧系统中排出的主要是NO₁和NO₂。选择性催化还原反应（SCR）技术因是目前工业上应用最广的一种脱硝技术（3P143），最早是在1950年由美国人Eegelhard公司首先提出来并申请专利,到1972年在日本正式研究和开发并于1978年实现工业化。也是目前我国主要使用的烟气脱硝技术，其主要反应如下: 

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O      (1)

8NH3+6NO+O2→7N2+12H2O     (2)

2NH3+NO+NO2→N2+3H2O       (3)

在SCR工艺系统中,催化剂是重要组成部分,它的性能直接影响到SCR系统的整体脱硝效果,催化剂也是整个工艺设备中成本最高的一部分，对催化剂的需求源自氮氧化物的控制需求。我国火电厂氮氧化物的排放控制刚刚处于起步阶段，随着国家标准的逐渐变严，越来越多的火电厂将面临着必须脱硝的严峻任务。在国家新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）执行要求下，国家燃煤火电厂将在“十二五”期间全面启动脱硝改造工程，期间将对脱硝催化剂呈现出爆发式需求（尤其是 2014— 2016 年期间）。氮氧化物对人体健康和环境都有很大的危害。对人体的直接危害最大的是NO2，它能破坏呼吸系统，引起支气管炎和肺气肿。对环境的危害主要是能够形成“光化学烟雾”，从而对生态系统造成损害并对人体健康造成间接损害，此外氮氧化物也是造成酸雨污染的主要物质之一，因此必须对氮氧化物的排放进行控制。我国氮氧化物的排放量呈逐年增加的趋势，其中2003年中国NOX排放量已超过1600万吨，随着我国的能源消耗量不断增长，NOX的排放量也将随之持续增加。以2000年为基准期，如不采取控制措施，对我国未来的NOX的排放量进行预测，据预测到2020年我国的NOX排放量将达到3463-3514万吨之间，由此可见，我国今后NOX的控制任务将十分严峻。

目前国内所使用的脱硝催化剂通常为高温催化剂，催化剂产品的类型一般为平板式或为蜂窝状，需要气体在通过催化剂时的温度高于180度，甚至高于200度以上，而从锅炉中排出的气体温度通常达不到这样的温度，因此现有的催化剂在安装上线时往往要求额外对气体进行加热，这样将引入额外的能源浪费；或者要改造现有锅炉的工程结构，以使得脱硝催化剂在安装时尽量靠近排气口位置，这样就给环保工程的施工增加了很大难度，增加了工程造价。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种泡沫式宽温度工作范围的脱硝催化剂，特别是能在较低范围内发挥催化作用的的烟气脱硝催化剂，该催化剂能够在较低温度下温度低于160度的环境下就能实现催化活性的反应体系，从而解决现有催化剂存在的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种泡沫式低温烟气脱硝催化剂，所述烟气脱硝催化剂包括如下重量百分比的成分：二氧化钛60-80%，偏钒酸铵1-5%，仲钨酸铵1-5%，硼酸0.1-1.0%，三氧化二铝20-35%，所述脱硝催化剂为泡沫状，所述脱硝催化剂在120℃-400℃温度情况下均可进行脱销反应。

优选的：烟气脱硝催化剂包括如下重量百分比的成分：二氧化钛60%，偏钒酸铵2%，仲钨酸铵2%，硼酸1.0%，三氧化二铝35%，所述脱硝催化剂为泡沫状，所述脱硝催化剂在120℃-400℃温度情况下均可进行脱销反应。

优选的：烟气脱硝催化剂包括如下重量百分比的成分：二氧化钛80%，偏钒酸铵1%，仲钨酸铵1%，硼酸0.1%，三氧化二铝17.9%，所述脱硝催化剂为泡沫状，所述脱硝催化剂在120℃-400℃温度情况下均可进行脱销反应。

优选的：烟气脱硝催化剂包括如下重量百分比的成分：二氧化钛73.5%，偏钒酸铵5%，仲钨酸铵1%，硼酸0.5%，三氧化二铝20%，所述脱硝催化剂为泡沫状，所述脱硝催化剂在120℃-400℃温度情况下均可进行脱销反应。

优选的：烟气脱硝催化剂包括如下重量百分比的成分：二氧化钛65.9%，偏钒酸铵4%，仲钨酸铵5%，硼酸0.1%，三氧化二铝25%，所述脱硝催化剂为泡沫状，所述脱硝催化剂在120℃-400℃温度情况下均可进行脱销反应。