[发明专利]催化剂、制备方法及其在烟气脱硫脱硝中的应用

说明书

本公开涉及一种催化剂、制备方法及其在烟气脱硫脱硝中的应用。所述催化剂用于NO催化氧化反应，以重量百分比计，所述催化剂含有：0.2％～40％的活性金属氧化物，8％～85％含镁载体材料，5％～50％的粘结剂，5％～40％的粘土；所述活性金属氧化物中的金属选自VIB族元素和VIII族元素中的一种或几种；所述含镁载体材料含有二氧化硅和镁元素，所述含镁载体材料具有介孔结构；所述含镁载体材料的比表面积为350m²/g以上，平均孔径为3～23nm。本公开的催化剂具有良好的NO氧化性能和抗硫中毒性能。

技术领域

本公开涉及一种催化剂、制备方法及其在烟气脱硫脱硝中的应用。

背景技术

如今，我国仍以煤炭、原油等一次能源为主要能源，他们在燃烧过程中产生的硫氧化物(SO_X：SO₃和SO₂)或氮氧化物(NO_X)是造成酸雨的主要根源，是雾霾的前驱体。

从反应化学来讲，SO_X可以利用酸碱反应来脱除，反应简单，操作窗口宽；受热力学限制，烟气中NO_X的组成NO占比通常在95％左右，因此NO_X的脱出关键在于NO的脱除，但是由于NO既不具备水溶性，也没有酸碱性，很难脱除。

现有的NO脱除方法主要包括三种：(1)选择性催化还原(SCR)法，即在催化剂的作用下，在含有NO的气体中喷入还原剂氨或尿素，把其中的NO_x还原成N₂和H₂O；(2)NO直接高温分解，这一过程在催化剂存在下进行；(3)NO催化氧化法，将NO转化为能被碱性溶液吸收的NO₂，进行脱除。其中，SCR方法催化剂成本高，并且存在氨逃逸等二次污染等问题，且存在副产物硫酸铵堵塞烟道的情况；NO高温分解虽然不存在二次污染等情况，但是催化剂活性易被抑制，尤其受烟气中氧含量影响严重等问题；而NO催化氧化能够在适宜的反应温度下借助烟气中的氧气将NO氧化为NO₂，然后将NO₂脱除。但是，现有的NO催化氧化催化剂存在易被SO₂中毒的缺点。

CN 103143345中公开了一种催化氧化氮氧化物的复合催化剂及其制备方法，其中所述的复合催化剂是以氧化锆为催化剂载体，在催化剂载体上负载过渡金属氧化物为活性组分，稀土金属氧化物为助剂组分。300℃该催化剂氧化NO的转化率为NO。

CN 103263925中公开了一种铈锆基NO氧化常温催化剂的制备方法。其特征在于，以活性氧化铝粉末为载体，通过先浸渍负载硝酸铈和硝酸锆，焙烧后再浸渍乙酸铜和氨水的混合溶液，在低温干燥后制得催化剂，实现对NO从常温氧化。

上述催化剂均存在抗硫中毒性能差的缺点。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于NO催化氧化反应的催化剂，解决现有催化剂抗硫中毒性能差的问题。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种催化剂，用于NO催化氧化反应，以重量百分比计，所述催化剂含有：0.2％～40％的活性金属氧化物，8％～85％的含镁载体材料，5％～50％的粘结剂，5％～40％的粘土；所述活性金属氧化物中的金属选自VIII族元素中的一种或几种；所述含镁载体材料含有二氧化硅和镁元素，所述含镁载体材料具有介孔结构；所述含镁载体材料的比表面积为350m2/g以上，平均孔径为3～23nm。

可选地，所述活性金属氧化物的重量含量为0.2％～40％。

可选地，所述活性金属氧化物中含有Pt、Pd、Ru、Rh、Os和Ir中的一种或几种的过渡金属元素。

可选地，所述活性金属氧化物还含有选自IB族元素、VIB族元素和VIIB族元素中的一种或几种的其它过渡金属元素。