[发明专利]一种涂覆式低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 201510574529.9 申请日: 2015-09-10
公开(公告)号: CN105126827B 公开(公告)日: 2018-01-26
发明(设计)人: 王蕾;李敬;张向辉;王磊;胡洧冰;郑珩;张新波;何洋 申请(专利权)人: 西南化工研究设计院有限公司
主分类号: B01J23/34 分类号: B01J23/34;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56
代理公司: 成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214 代理人: 钟莹洁,房云
地址: 610225 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 涂覆式 低温 烟气 催化剂 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

技术领域

发明涉及烟气脱硝催化剂制备的技术领域,更具体地讲,涉及一种适用于火电厂且布置于除尘器与脱硫工段之后的尾部工艺的涂覆式低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着科学技术的发展,社会生产力得到极大的提高,伴随而来的问题便是日趋恶化的环境问题,酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等全球范围内的环境问题均日益严重,这些环境问题的发生与人类排放至大气中的烃类与氮氧化物密切相关。

随着人们环保意识的提高,氮氧化物(NOx)的排放问题受到人们越来越多的关注。近年来我国的氮氧化物排放量逐年增加,目前已达到2000万吨左右,其中火电厂氮氧化物的排放总量约为800万吨,占全国氮氧化物总排放量的40%。“十二五”期间,火电厂氮氧化物的排放总量将由2010年的1050万吨增加到1200万吨左右,约占排放总量的41%,其危害将会日益加重。根据2011年7月颁布的《火电厂大气污染物排放标准》,该国标中调整了火电厂排放大气污染物的排放限值,规定自2012年1月1日起,新建火电厂氮氧化物的排放限值为100mg/m3,2003年前建成或投产的旧火电厂氮氧化物排放限值为200mg/m3。这一标准的出台将大大推动我国脱硝产业的进程。

脱硝催化剂作为SCR脱硝技术的核心部分,同时也是成本中最为昂贵的部分。现国内工业化应用最广泛的SCR脱硝催化剂为WO3-V2O5/TiO2催化剂,其活性温度为300~400℃,故其比较适合应用于省煤器与除尘器之间的高尘工艺。但国内现有锅炉中在该位置大多没有预留脱硝空间,给SCR反应器的布置带来了很大的困难,同时未经除尘的烟气中含有大量的飞灰,进而大大缩短了催化剂的寿命。

即便采用低尘工艺,将脱硝工段布置于除尘器与脱硫工段之间,也需要配置高温电除尘器(ESP)或烟气再热装置,我国电厂锅炉均无ESP,若需重新配备,则投资高且工程量大。而布置于除尘器与脱硫工段之后的尾部工艺(TE-SCR)技术,由于烟气中烟尘、SO2含量低,使得催化剂的使用寿命延长,而催化剂使用寿命的延长相当于降低了脱硝装置的生产成本,同时该工艺具有与现有锅炉适配性好、安装方便、停机时间短、改造成本低等优点。尾部工艺(TE-SCR)的反应温度通常低于200℃。因此,研制开发可布置在除尘或脱硫之后且具有高活性和较强抗毒性且适用于低温的SCR催化剂具有十分重要的意义。

近年来有报道催化活性良好的低温脱硝催化剂主要有金属氧化物催化剂、分子筛催化剂、炭基催化剂以及贵金属催化剂等。

其中,以一种或几种金属氧化物作为活性组分的低温脱硝催化剂因具有较好的低温脱硝催化活性而引起广泛的关注,其中以Mn基低温脱硝催化活性尤为突出,所以对于以Mn氧化物作为活性组分的低温脱硝催化剂研究较多。现有的锰基低温脱硝催化剂多采用低温固相法、浸渍法制备。唐小龙等采用低温固相法制备的无载体型锰基氧化物催化剂,具有较好的低温活性,其在100℃下NOx脱除率可以达到100%,当通入0.01%SO2及10%H2O后,由于竞争吸附导致NOx转化率下降至70%。Kijlstra采用醋酸锰浸渍法制备MnOx/Al2O3,该催化剂在110℃~350℃之间具有较好的选择催化NOx还原活性,但是少量的SO2及H2O可使催化剂失去活性.低温脱硝催化剂应具有高活性、高选择性、抗硫氧化、抗水性能和制造成本低的特点,具备上述条件的催化剂可以使催化剂生产实现标准化。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种利用真空抽提方法进行活性组分涂覆而制备得到的涂覆式低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用。

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