[发明专利]一种低温脱硝催化剂及应用

权利要求书

1.一种低温脱硝催化剂，其特征在于：以催化剂重量为基准，包括：75%~94%氧化铝载体、3%~20%Fe₂O₃和3%~20% MnO₂；催化剂为微球形，直径2~6mm，总孔隙率60%~85%，所有孔隙中，5~20nm的介孔占总孔隙率的比例为15%~55%，100~1000nm的大孔占总孔隙率的比例为40%~75%；大孔分布均匀且三维贯通。

2.按照权利要求1所述的低温脱硝催化剂，其特征在于：侧压破碎强度为5 ~20N/mm。

3.按照权利要求1所述的低温脱硝催化剂，其特征在于：低温脱硝催化剂的BET比表面积为120~400m²/g，孔容为0.45~1.50cm³/g。

4.按照权利要求1所述的低温脱硝催化剂，其特征在于：催化剂中含有Zr、Ce或Cu助剂中的一种或几种，以催化剂总重量为基准，助剂以氧化物计为1%~10%，催化剂中各组分含量之和为100%。

5.一种低温脱硝催化剂的制备方法，包括如下内容：（1）将铝源、聚乙二醇和含酰胺基团的有机化合物溶于低碳醇水溶液，混合均匀得到澄清的溶液；将吡啶加入澄清的溶液，混合均匀得到混合物；其中聚乙二醇的粘均分子量为10000~3000000；（2）所得的混合物滴加到20~50℃的油柱中成型为微球状，于40~80℃下老化12~60小时，使用低碳醇或低碳醇水溶液浸泡老化产物，然后经固液分离，固相经干燥和焙烧，得到微球形氧化铝载体；（3）用含有Mn和Fe的可溶性盐浸渍氧化铝载体，然后干燥和焙烧，得到微球形脱硝催化剂；所述的含酰胺基团的有机化合物为甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；聚乙二醇与含酰胺基团的有机化合物的摩尔比为0.05~1.0；所述的铝源是硝酸铝、氯化铝及硫酸铝中的一种或几种。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤（1）所得的混合物的重量为基准，低碳醇水溶液的加入量为10%~80%，铝源加入量为10%~20%，聚乙二醇的加入量为0.1%~3.0%；其中，低碳醇水溶液中水与低碳醇的质量比为1.0~1.3；吡啶与铝源的摩尔比为3.0~9.0，铝源以Al³⁺计。

7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤（1）和（2）所述的低碳醇为C5以下的醇。

8.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的浸泡条件为：浸泡温度10~80℃，浸泡时间为24~48小时。

9.一种权利要求1~4任一权利要求所述的低温脱硝催化剂在烟气脱硝反应中的应用。

10.按照权利要求9所述的应用，其特征在于：低温烟气从脱硝反应器顶部进入，含氨气的混合气经喷氨格栅加注到烟气中，气流自上而下穿过多层水平交错排列的催化剂床层，进行脱硝脱硫反应脱除NOx及SOx，脱硫产生的铵盐粘附在低温脱硝催化剂颗粒上，烟气中的粉尘同时被催化剂床层过滤粘附除尘，净化烟气从反应器底部排出；其中催化剂床层由网状传送带和传送带上堆积的低温脱硝催化剂组成，相邻上下两层传送带的运行方向相反，上层低温脱硝催化剂随传送带移动至传送带末端，依靠重力自由落至下层传送带的运行方向的起始端，低温脱硝催化剂在最后一层传送带的末端落入催化剂料斗，经汽提除去铵盐，循环使用。

11.按照权利要求10所述的应用，其特征在于：所述的烟气中NOx的浓度为700~4500mg/Nm³，SOx浓度为700~4500mg/Nm³。

12.按照权利要求10所述的应用，其特征在于：进入脱硝反应器的低温烟气的温度为150~260℃。