[发明专利]一种低钒含量的低温抗硫脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种低钒含量的低温抗硫脱硝催化剂，该催化剂由以下成分组成：活性组分V₂O₅：1‑3wt％；助剂MoO₃：3‑9wt％；助剂Sb₂(SO₄)₃：1‑5wt％；载体TiO₂：83‑95wt％。上述的低钒含量的低温抗硫脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)Sb₂(SO₄)₃/TiO₂粉体的制备；2)活性液的制备；3)粗混泥料的制备；4)精混泥料的制备；5)成型；6)干燥；7)煅烧。本发明制备的催化剂低温下具有高催化性、抗硫性且具有低污染性。

技术领域

本发明涉及工业脱硝催化剂领域，特别涉及一种低钒含量的低温抗硫脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

非电力行业的工业锅(窑)炉设备烟气和船舶中低速柴油机尾气以及涉及硝酸生产和使用的工艺过程废气的排放温度大多低于300℃，难以直接采用目前大规模商业化应用的V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂，后者的运行温度为300℃-400℃。再者，我国的能源结构中煤炭占70％，其高硫高灰分的烟气容易使催化剂中毒而失去活性。因此，开发一种可用于200℃-300℃的低温抗硫脱硝催化剂具有重要的经济价值。

目前，国内的低温SCR脱硝催化剂尚处于实验室研究阶段，市场上缺少可以稳定运行的成熟产品。市面上在售的低温催化剂主要是高钒催化剂，通过增加催化剂中的钒含量来实现低温活性，但是高的钒含量同时也会提高催化剂的SO₂/SO₃转换率，生成的SO₃与作为还原剂喷入的NH₃、水蒸气生成硫酸氢氨，硫酸氢氨在低于290℃时，会在催化剂表面凝聚和富集，覆盖活性中心使SCR催化剂失活。而且钒是一种有毒物质，出于对环境保护的考虑，也不能一味地增加钒含量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种低钒含量的低温抗硫脱硝催化剂，该催化剂由以下成分组成：

活性组分V₂O₅：1-3wt％；

助剂MoO₃：3-9wt％；

助剂Sb₂(SO₄)₃：1-5wt％；

载体TiO₂：83-95wt％。

活性组分V₂O₅是催化剂中起主要催化作用的活性物质；助剂Sb₂(SO4)₃与MoO₃的引入能和活性组分V₂O₅起协同作用，一方面使得催化剂在低温下具有催化活性，另一方面可以提高催化剂的抗硫性和可再生性；载体也有一定的协同作用。进而，在不影响催化剂活性的前提下，显著减少催化剂中钒的使用量，符合绿色环保的要求。

wt％为质量百分含量，上述成分组成是成型以后催化剂中各个组分占整个催化剂的质量百分比。

上述的低钒含量的低温抗硫脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：