[发明专利]一种负载型低温SCR脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于燃煤锅炉烟气脱硝技术领域，具体涉及一种负载型低温SCR脱硝催化剂及其制备方法。本发明公开的一种低温SCR烟气脱硝催化剂，包括载体和活性组分，所述载体包括Ti‑Zr复合氧化物和碳纤维；所述活性组分以V‑Mn复合金属氧化物为主要成分，并掺入Ce、Cu、Fe、Co、W、Mo中的任意一种或任意两种及以上元素的氧化物。该催化剂比表面积大、吸附能力强、耐腐蚀性能好、不易破碎，在130‑460℃下NO_x转化率达到95%，N₂选择性达到98%，并具有良好的抗SO₂和H₂O性能。

技术领域

本发明属于燃煤锅炉烟气脱硝技术领域，具体涉及一种负载型低温SCR脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物（NO_x）是化石燃料燃烧过程中产生的主要污染物之一，可导致光化学污染、酸雨、臭氧空洞等多种大气环境问题。2014年世界煤炭总产量81.65亿吨，煤炭能源使用中排放NO_x为0.60亿吨。有效控制NO_x排放为全球性课题。目前应用最广的技术为选择性催化还原技术（Selective Catalytic Reduction，SCR），而低温（100-250℃）SCR技术有望取代传统SCR技术。低温SCR技术将反应器安装于脱硫除尘装置之后，避免了高浓度的粉尘及硫氧化物损害，可延长催化剂的使用寿命，降低脱硝工艺的资金投入。

开发低温SCR技术的核心是研制低温SCR催化剂。研究表明Mn、Ce、Zr等金属氧化物具有较高的NO转化率，然而其N₂选择性及抗SO₂和H₂O性能却因制备工艺不同而表现各异。专利（CN104014324A）公开了一种氧化铈基负载型催化剂，载体为TiO₂-SiO₂-Al₂O₃复合氧化物。该催化剂在250-425℃温度范围内具有较高的脱硝效率，而其低温性能不佳。专利（CN102114424A）公开了一种粉体锰基SCR催化剂，可用于100-200℃的低温烟气脱硝，具有良好的脱硝效率以及抗SO₂和H₂O性能。然而，粉体催化剂在加工成构件的过程中，其性能将大大降低，且N₂选择性将受到影响。

因此，亟需开发一种低温性能佳、NO_x转化率高、N₂选择性高并且具有良好的抗SO₂和H₂O性能的烟气脱硝催化剂。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种负载型低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂比表面积大、吸附能力强、耐腐蚀性能好、不易破碎，在130-460℃下NO_x转化率达到95%，N₂选择性达到98%，并具有良好的抗SO₂和H₂O性能。该催化剂采用过量浸渍法将活性组分负载于活性载体上，工艺简单，催化剂具有比表面积大、吸附能力强、耐腐蚀性能好、不易破碎等特性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种负载型低温SCR烟气脱硝催化剂，包括载体和活性组分，所述载体包括Ti-Zr复合氧化物和碳纤维；所述活性组分以V-Mn复合金属氧化物为主要成分，并掺入Ce、Cu、Fe、Co、W、Mo中的任意一种或任意两种及以上元素的氧化物。