[发明专利]用于火电厂燃煤烟气脱硝的蜂窝催化剂的制备工艺及其产品和应用

说明书

本发明公开了一种用于火电厂燃煤烟气脱硝的蜂窝催化剂的制备工艺及其产品和应用，以TiO₂、WO₃、催化助剂和V₂O₅为有效成分，加入玻璃纤维、有机粘结剂、无机粘结剂、造孔剂、中和剂和溶剂，通过混合、捏合、挤压成型、干燥、烧制得到蜂窝催化剂。本发明通过加入粘结剂对玻璃纤维改性，加入特定催化助剂，按顺加入其他各种助剂，并加入特定规格的滤网进行滤条，挤出成型得到混合均匀的湿坯，湿坯通过两次干燥工艺，保证大尺寸湿坯能够均匀干燥，不易开裂，最后煅烧得到蜂窝催化剂。该催化剂压缩强度高，催化剂脱硝率大于80%。

技术领域

本发明涉及一种用于火电厂燃煤烟气脱硝的蜂窝催化剂的制备工艺及其产品和应用，属于氮氧化物催化还原材料技术领域。

背景技术

2011 年7月29日，国家环境保护部发布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)。在烟尘、二氧化硫和氮氧化物三个主要污染物的排放量限制方面，新标准均做出了更为严格的规定。在脱硝方面，新标准规定到2014年7月1日年起，除采用W型火焰炉膛及现有循环流化床火力发电锅炉，以及2003年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉，执行氮氧化物排放浓度不高于200mg/m³的限值；其余现有及新建火力发电锅炉均执行100mg/m³的排放限值。

根据环保部预测，到2015年需要新增脱硝容量8.17亿千瓦。按照现行的《火电厂大气污染物排放标准》，重点地区新建机组须全部安装SCR脱硝装置，其它地区约50%须安装SCR脱硝装置。“十二五”期间火电厂的总SCR催化剂市场需求量为80万m³，平均每年16万m³。2016-2020年间，火电厂装机量还会增加，且脱硝催化剂的寿命约为3年，需要定期更换，其需求总和会超过100万m³，平均每年20万m³。

SCR 脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝方案，在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都应用此技术。现阶段我国尚未掌握具有自主知识产权的大型火电厂SCR 系统设计和催化剂生成的核心技术，具有自主知识产权的技术和成套设备在市场中占有比例较低。深入研究SCR 烟气脱硝系统关键技术，开发高效、低能耗的烟气脱硝技术与催化剂产品将为国内自主研发SCR 烟气脱硝提供指导，同时，对于燃煤电厂的节能减排工作意义重大。

US4833113公开了一种成分包含V₂O₅、WO₃及TiO₂的一种脱硝催化剂，成型出来的为直径6mm颗粒催化剂，该催化剂装填后，其压降较高，同时催化剂的脱硝率较低。

US7749938B2公开了一种脱硝催化剂，其在蜂窝状V₂O₅、WO₃及TiO₂催化剂基础上，涂覆Mn₂O₃、CuO。该催化剂脱硝率未见明显提高，但其加工工艺复杂，成本高。

CN101474565A公开了有效成分包括V₂O₅、WO₃ 、MoO₃、MnO₂ 、CuO及TiO₂的一种脱硝催化剂，同时公开了制备方法及其制备设备。该方法成型压强高达17-21MPa，对设备要求较高，同时所得催化剂脱硝率最高只有95%。

CN101829560A公开了一种脱硝催化剂，其中二氧化钛70-90份，三氧化钨8-15份，五氧化二钒1.5-3份，芳纶2-6份，纸浆棉3-6份，硬脂酸1.5-3份。该催化剂所用三氧化钨和五氧化二钒含量较高，相对成本较高。