[发明专利]烟气SCO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，具体涉及一种烟气SCO脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

烟气中氮氧化物的脱除，目前实用的方法是采用选择性催化还原(SCR)技术。氮氧化物在催化剂作用下和还原剂氨反应分解为氮和水蒸气，催化剂的活性组分为V₂0₅、W0₃和Mo0₃等，载体是Ti0₂。大型电厂总装机容量的95％以上采用的是SCR脱硝技术。但是SCR技术存在几个问题，比如催化剂的最佳反应温度较高，在400℃左右，存在NH₃储存和泄漏问题，处理后的气体中含过量的氨等。因此有必要发展新的脱硝技术，氮氧化物的选择性氧化技术(SCO)应运而生。此外，因为烟气中同时含有SOx和NOx，所以脱硫脱硝是很有吸引力的治理方法。

因燃煤烟气中的NOx90％以上是NO，而NOx脱除的主要困难在于NO难溶于水，因此S0₂和NO同时吸收的立足点是强化NO的吸收。气相选择性催化氧化即先将NO氧化成N0₂，再用氨水吸收。SCO脱硝技术既可以在现有除尘脱硫设施后面单独脱除氮氧化物，又可以同时脱硫脱硝。SCO脱硝技术的特点是：

①NO的SCO过程能耗低、效率高。NO即使无催化剂也能被空气中的氧氧化为N0₂，但燃煤烟气中的NO浓度低，NO氧化反应的反应速率低，因此必须在催化剂作用下进行氧化。NO催化氧化为N0₂的能耗低，不像等离子体技术需耗能。由于NO的氧化反应是一个非常特殊的反应，温度升高反应速率反而下降，因此反应温度应尽量控制在低温区，不像选择性催化还原技术SCR那样要求较高的反应温度，可以避免烟气再加热导致的工艺复杂和运行费用昂贵。②氨水可同时吸收NO和S0₂，属于化学吸收，比较容易进入溶液，且水溶液中氧含量很低，NOx和S0₂能够形成氧化还原反应生成羟胺和硫酸铵等化工产品。因此，该技术有可能成为极具竞争力的烟气同时脱硫脱氮技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟气SCO脱硝催化剂及其制备方法，使用本催化剂能够有效的提高烟气脱硫脱二噁英的效率，降低二氧化硫向三氧化硫转化的转化率，提高烟气脱硝用催化剂的机械强度和耐磨度；制备方法简单，易于操作。

本发明烟气SCO脱硝催化剂，由以下重量百分比的原料制成：钛白粉80%-90%，三氧化钨2%-10%，硝酸铁0.3%-2%，二氧化铈0.1-0.5%，玻璃纤维5%-10%和成型剂2-10%。

成型剂为乳酸、甲级纤维素或聚乙二醇中的一种或多种。

烟气SCO脱硝催化剂的制备方法：

通过浸渍法将硝酸铁、二氧化铈、钛白粉和三氧化钨均匀混合，然后添加成型剂，进行混炼，然后经过陈腐之后进行捏合，预挤出，挤出，干燥后得到产品。

混炼的温度为30-60℃，混炼时间为1-6小时。

陈腐时间为12-36小时。

预挤出，挤出均为连续的操作，为常规操作。挤出温度为50℃以下。

干燥分为两次干燥。

其中，一次干燥的条件为干燥温度为从室温到90-110℃、干燥湿度为10-90%、干燥时间为72-240小时。干燥温度优选100℃。

二次干燥条件为干燥温度为从室温到90-110℃、干燥湿度为10-60%、干燥时间为12-36小时。干燥温度优选100℃。

步骤（6）中，煅烧温度为从室温到650-750℃。

煅烧时间为24-72小时。

烟气中的氮氧化物分为NO和NO₂，其中NO化学性质稳定，不溶于水，NO₂易溶于水。在烟气SCO脱硝催化剂作用下将烟气中的NO利用烟气中含有的氧气，催化氧化成NO₂，溶于烟气中的H₂O中，最后与喷入烟气中氨水发生反应生成硫氨盐。反应原理为：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO₂+O₂→3N₂+6H₂O

本发明的具体步骤为：

（1）混炼：通过浸渍法将硝酸铁、二氧化铈、钛白粉和三氧化钨均匀混合，然后添加成型剂，进行混炼。