[发明专利]一种低温脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低温脱硝催化剂及其制备方法，包括作为载体成分的微孔活性炭材料和作为活性组分的ZrO₂、CeO₂、La₂O₃、Y₂O₃。本发明能有效的对硝进行吸附，再结合固定床使用时，效果更佳。

技术领域

本发明属于大气污染控制技术领域，尤其涉及到一种低温脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

随着现代工业生产的发展，大气污染变成了人们广泛关注的问题，同时氮氧化物NO_x的大气污染问题从70年代以来逐渐被重视起来。经过研究人们发现，NO_x不仅会引起光化学烟雾，而且会危害人类的健康、引发高含量硝酸雨、减少臭氧层以及其他一些问题，造成严重的大气污染。

目前市场主流的脱硝技术为选择性催化还原（SCR）技术，SCR脱除氮氧化物是一种成熟的烟气脱硝技术，该技术因其二次污染小，净化效率高，技术成熟，脱硝率高80~90％，适合排气量大、连续排放源，成为世界上应用最广的脱硝技术。催化剂为SCR脱硝法的核心技术。目前SCR催化剂主要包括贵金属催化剂、分子筛( Zeolite )催化剂、碳基催化剂以及金属氧化物催化剂。其中，常用的为金属氧化物催化剂，如V₂O₅、WO₃、MoO₃等，此类催化剂一般以TiO₂为载体，该类催化剂在具有一定优点的同时也存在诸多缺陷。例如，废气的温度一般为80度，而钛基催化剂脱硝工作温度较高（300~400℃），只能将SCR装置布置于省煤器和空气预热器之间，但此处烟气中存在大量飞灰，飞灰中含有碱金属，砷和汞等物质，会侵蚀和毒化催化剂，导致催化剂失活，降低其使用寿命，同时应用温度窗口较窄；另一方面，该类催化剂中钒组分易流失，对环境和人体造成伤害。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种低温脱硝催化剂，包括作为载体成分的微孔活性炭材料和作为活性组分的ZrO₂、CeO₂、La₂O₃、Y₂O₃。

按重量百分比计，CeO₂含量为1%~10%，ZrO₂含量为1%~5%，La₂O₃含量为0.1%~1%，Y₂O₃含量为0.1%~1%，其余为活性炭材料。

进一步的， CeO₂含量为3.56%~5.59%，ZrO₂含量为2.89%~4.51%，La₂O₃含量为0.25%~0.58%，Y₂O₃含量为0.28%~0.61%，其余为活性炭。

进一步的，CeO₂含量为5.51%， ZrO2含量为3.52%，La₂O₃含量为0.58%，Y₂O₃含量为0.51%，其余为活性炭。

进一步的，活性炭表面微孔中，孔径小于2nm的微孔比例大于80%。

上述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：制备活性炭：将活性炭在炉子中升温至350~500℃，升温过程中采用N₂保护，升温至350~500℃后保持恒温一段时间，恒温过程中通入O₂和CO₂的混合气体代替N₂。