[发明专利]能同时脱硫脱硝具有尖晶石结构催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种能同时脱硫脱硝具有尖晶石结构催化剂及其制备方法和应用，包括活性组分为CoO、Fe₂O₃、Al₂O₃中的二种或三种，助剂为CeO₂、Y₂O₃中的一种或二种，载体为活性炭；该催化剂的活性组分在载体表面形成尖晶石结构。用于同时脱硫脱硝：以CO为还原剂，采用气固相催化还原法将NO还原为N₂排入大气，SO₂还原为S单质加以回收利用。由活性炭负载过渡金属氧化物、稀土金属为助剂，原料具有来源广、容易获取、成本低；活性炭具有比表面积大、吸附能力好、含有丰富的含氧官能团等优点；催化剂的比表面积测量结果为800～1500m²/g。

技术领域

本发明涉及一种脱硫脱硝催化剂，尤其涉及一种能同时脱硫脱硝具有尖晶石结构催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，能源损耗主要依靠燃煤的燃烧，从而导致燃煤产生的SO₂和NO成为大气污染中最主要的污染物，其危害严重影响生态环境和人类健康，降低NO和SO₂的排放量势在必行。

相对于将传统的SCR脱硝技术和FGD脱硫技术进行联合达到脱硫和脱硝的目的，同时脱硫脱硝具有节约占地面积，减少投资及运行费用等优势，受到广泛的关注。

现有的同时脱硫脱硝催化剂主要有V₂O₅/AC、CuO/Al₂O₃、稀土金属氧化物等。这些催化剂均为中温或高温催化剂，一般有效催化温度在300℃以上，温度降低催化活性显著降低。

专利号为CN 1475305A公开的V₂O₅/AC催化剂，以NH₃作为还原剂气体，虽然可以在较低温度下脱硫脱硝，但其是通过分步进行脱除，先脱硫然后用SCR的方法脱硝，且脱硝率仅仅在10～50％，脱硫脱硝过程会产生堵塞催化剂孔道的副产物，反应2h后催化剂的活性就下降，需要再生，且再生过程复杂。

专利号为CN102962064A公开的Al₂O₃负载CuO、Fe₂O₃催化剂，催化温度要在350～800℃才能起到好的催化效果，而烟气出口的温度在120～200℃之间，因此耗能过多且Al₂O₃作为载体的催化剂，由于其颗粒形状，因此床层阻力较大，难以克服粉尘阻塞。

专利号为CN201210463016.7公开的活性炭负载稀土金属型氧化物催化剂，以CO为还原剂，Pr₆O₁₁/AC效果最好在400℃，SO₂转化率达99.3％，NO转化率达97.7％，仍属于中高温催化剂范围且转化率还有提升空间。

活性炭具有比表面积大、吸附能力好、含有丰富的含氧以及含氮官能团等优点，已经有关于不同方法制备活性炭的专利，但是目前没有将过渡金属作为活性组分，稀土金属作为助剂负载到活性炭上，并形成尖晶石这样特定的结构，用于烟气中同时脱硫脱硝催化剂的专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能同时脱硫脱硝具有尖晶石结构催化剂及其制备方法和应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的能同时脱硫脱硝具有尖晶石结构催化剂，包括：活性组分为CoO、Fe₂O₃、Al₂O₃中的二种或三种，助剂为CeO₂、Y₂O₃中的一种或二种，载体为活性炭；