[发明专利]一种蜂窝状非钒脱硝成型催化剂、制备方法及其用途

说明书

本发明涉及一种蜂窝状非钒脱硝成型催化剂、制备方法及其用途。所述成型催化剂主要通过催化剂粉体和成型助剂成型得到，所述催化剂粉体包括作为主要组分的二氧化钛与助剂，助剂为铜氧化物、锆氧化物、钼氧化物、铁氧化物、镍氧化物、钴氧化物、钨氧化物或铈氧化物中的任意四种或者四种以上的组合。成型助剂主要包括增强剂、无机粘结剂、有机粘结剂、造孔剂和润滑剂的组合。该成型催化剂具有优异的抗SO₂与水蒸气中毒性能，优异的脱硝效率以及高的机械强度，可用于固定源(如燃煤电厂及其石油催化裂化尾气)与移动源(如柴油车尾气)的氮氧化物净化。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种蜂窝状非钒脱硝成型催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

我国能源构成特点是多煤贫油少气，煤炭的大量燃烧带来了严重的大气污染，空气质量下降，雾霾天气频发已经严重影响了人民的日常生活，更是限制了我国可持续发展战略的进一步实施。NO_x能够引起光化学烟雾和酸雨，并且危害人体健康和破坏臭氧层，是我国主要的大气污染物。我国NO_x排放中，燃煤火电厂的排放占到了全国总排放量的35～40％左右，是主要的NO_x排放源。2011年我国环保部发布了最新的《火电厂大气污染物排放标准》，其中关于氮氧化物排放的限值达到了世界上最严格的标准。

目前燃煤火电厂应用最广泛的脱硝技术是NH₃-SCR技术，催化剂是这一技术的核心。目前商业化应用最广泛的是V₂0₅-WO₃/TiO₂或V₂0₅-MoO₃/TiO₂催化剂，该催化剂的特点是：活性和选择性均比较高，抗硫抗水中毒性能好。然而该催化剂的活性组分V₂O₅对人体有生物毒性；同时在V₂O₅作用下SO₂也会被氧化为SO₃，并进一步生成NH₄HSO₄和(NH₄)₂SO₄造成设备腐烛、催化剂活性位堵塞等问题；在温度较高时(350℃)会发生副反应，生成的N₂O是强温室效应气体。2014年8月7日中国环保部发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》，将废烟气脱硝催化剂管理、再生、利用纳入危废管理，要求提高其再生和利用处置能力。该《通知》要求，废烟气脱硝催化剂(钒钛系)纳入危险废物进行管理，并将其归类为《国家危险废物名录》中“HW49其他废物”，工业来源为“非特定行业”，废物名称定为“工业烟气选择性催化脱硝过程产生的废烟气脱硝催化剂(钒钛系)”。《通知》要求，产生废烟气脱硝催化剂(钒钛系)的单位应严格执行危险废物相关管理制度，并依法向相关环境保护主管部门申报废烟气脱硝催化剂(钒钛系)产生、贮存、转移和利用处置等情况，并定期向社会公布。《通知》还指出，从事废烟气脱硝催化剂(钒钛系)收集、贮存、再生、利用处置经营活动的单位，应严格执行危险废物经营许可管理制度。鼓励废烟气脱硝催化剂(钒钛系)优先进行再生，培养一批利用处置企业，尽快提高废烟气脱硝催化剂(钒钛系)的再生、利用和处置能力，不可再生且无法利用的废烟气脱硝催化剂(钒钛系)应交由具有相应能力的危险废物经营单位(如危险废物填埋场)处理处置。与此同时，《通知》还要求，相关环境保护行政主管部门必须加大对其产生单位和经营单位的执法监督力度。严厉打击非法转移、倾倒和利用处置废烟气脱硝催化剂(钒钛系)行为。将废烟气脱硝催化剂(钒钛系)管理和再生、利用情况纳入污染物减排管理和危险废物规范化管理范畴，加大核查和处罚力度，确保其得到妥善处理。山东省东省环保厅2014年下发《关于认真执行〈山东省选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂技术要求〉地方标准的通知》，要求自2014年11月1日起需要利用选择性催化还原技术进行氮氧化物治理的企业和单位，不得再购买使用含有有毒有害物质(如五氧化二钒)的脱硝催化剂。凡涉及有毒有害脱硝催化剂的生产、再生、处理处置项目，山东省环保厅和省内各级环保部门均不予审批。