[发明专利]导电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SCR烟气脱硝催化剂，具体涉及一种导电烟气脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

烟气中的NOx是造成大气污染的重大污染源，它不仅会损害多种人体器官，甚至致癌。针对烟气脱硝，目前世界上最为成熟的技术是SCR脱硝技术。SCR脱硝技术是指在脱硝催化剂的作用下，烟气中的NOx和喷入烟气中的还原剂(NH₃)发生还原反应，生成N₂和H₂O。但是目前采用的SCR脱硝催化剂反应温度通常是在350℃～400℃范围内，也就是通常所说的中温脱硝催化剂。为保证脱硝催化剂的反应温度和避免因反应温度过低生产硫铵盐造成催化剂堵塞失活，反应器通常被布置在锅炉之后。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腐蚀,降低其使用寿命。而且由于空间和管道的局限性,在一些电厂现有锅炉系统中对安装在脱硫除尘器上方的SCR系统进行改造的费用很高。

此外在其他脱硝应用领域如船用脱硝、硫酸厂、焦化厂等，烟气出口温度比较低，目前所使用的中温脱硝催化剂(一般以V-Ti-W为主)满足不了脱硝的要求。目前国内外各科研院所和高校也都在积极研发各种低温脱硝催化剂，但目前研制的低温脱硝催化剂要嘛脱硝效率非常低，要嘛使用寿命很短，根本满足不了工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电烟气脱硝催化剂及其制备方法，实现低温脱硝，具有反应温度窗口宽，脱硝效率高、SO₂/SO₃转化率低、氨逃逸率低、耐磨损、强度高，化学寿命长，机械寿命长。

本发明所述的一种导电烟气脱硝催化剂，由以下重量百分比的原料制成：二氧化钛60％‐90％，三氧化钨3％‐9％，五氧化二钒0.1％‐2％，二氧化硅1％‐5％，稀土1％‐5％，C纤维3％‐10％，余量为成型剂。

稀土为铈或镧中的一种或两种。

成型剂为乳酸、甲级纤维素或聚乙二醇中的一种或多种。

导电烟气脱硝催化剂的制备方法，制备步骤如下：

将二氧化钛、三氧化钨、五氧化二钒、二氧化硅、稀土混合均匀后加入C纤维和成型剂混炼；混炼后的物料陈腐12‐36小时后，进行冷却处理，在经过过滤，预挤出，挤出，湿切，两次干燥后煅烧得到产品。

一次干燥的条件为干燥温度为从室温到70‐80℃、干燥湿度为10‐90％、干燥时间为72‐240小时；二次干燥条件为干燥温度为从室温到90‐100℃、干燥湿度为10‐60％、干燥时间为12‐36小时。

混炼的温度为30-60℃，混炼时间为1-6小时。

C纤维使用前使用酒精浸渍处理12‐24h。

C纤维直径为5‐10μm，长度为3‐10mm，含水量为1‐10％。

煅烧温度为从室温到650‐750℃。

煅烧时间为24‐72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。

催化剂中添加C纤维及其稀土元素，催化剂本体既具有导电性能又具有一定的电阻，通电后催化剂本体发热通电后催化剂发热，将与催化剂表面接触的烟气加热到300℃，这样即提高了催化剂的脱硝效率，又抑制了SO₂/SO₃的转化。

导电烟气脱硝催化剂的具体制备方法为：

(1)混炼：将二氧化钛、三氧化钨、五氧化二钒、二氧化硅、稀土混合均匀后加入C纤维和成型剂，进行混炼；

(2)过滤预挤出：将步骤(1)得到的物料陈腐12-36小时后，进行过滤，过滤出的物料进行冷却处理后直接进行预挤出；

(3)挤出：将步骤(2)得到的预挤出物，通过模具整体挤出成型；

(4)湿切：将步骤(3)得到导电烟气脱硝催化剂切割成段；

(5)干燥：将步骤(4)得到的催化剂进行一次干燥和二次干燥处理；

(6)煅烧：将经两次干燥后的烟气脱硝用催化剂进行煅烧。

本发明产品的反应温度窗口为180℃-420℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：