[发明专利]一种水泥窑烟气SCR脱硝用催化剂及脱硝系统

权利要求书

1.一种水泥窑烟气SCR脱硝用催化剂，其特征在于，催化剂原料包括如下重量份的各组分：20~50份碳化硅、5~15份金属氧化物、3~8份钒钛复合氧化物、1~2.5份粘结剂及0.5~2份润滑剂；其中，所述金属氧化物为氧化镧或氧化钴，所述钒钛复合氧化物为二氧化钛/五氧化二钒复合氧化物，所述粘结剂是羟丙基甲基纤维素、淀粉、羧甲基纤维素或聚乙烯醇中的一种或多种，所述润滑剂为甘油或桐油，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：

S1、载体制备：将碳化硅、金属氧化物、部分粘结剂和部分润滑剂同时加入球磨机中球磨处理2~4h，研磨至粒径为200~400目，得到催化剂载体；

S2、将步骤S1制得的催化剂载体、钒钛复合氧化物及剩余的粘结剂、润滑剂加入反应釜中，搅拌反应1~3h，得到催化剂胶体；

S3、对催化剂胶体进行煅烧处理，压模，得到水泥窑烟气SCR脱硝用催化剂；

并且，所述步骤S1中的碳化硅是经过碳酸钠刻蚀处理过的，具体处理方法为：将SiC和碳酸钠以质量比为1:1混合均匀后，放置于石英舟中，加热升温至750℃，保温4~8分钟，自然冷却后，将固体物用稀盐酸洗涤至恒重，得到刻蚀处理过的SiC；

所述步骤S2中的钒钛复合氧化物的制备方法为：将纳米二氧化钛粉体超声分散于溶剂中，然后向溶剂中加入偏钒酸铵和硼氢化钾，搅拌反应2~5h后，离心分离取分离物置于马弗炉中，于400~600℃热处理12~24h，得到二氧化钛/五氧化二钒复合氧化物；所述步骤S3中，采用分段煅烧法进行煅烧处理：首先以10℃/min的升温速率升温至400℃保温处理2~3h；然后以20℃/min的升温速率升温至800~1000℃煅烧处理4~6h。

2.根据权利要求1所述的一种水泥窑烟气SCR脱硝用催化剂，其特征在于，煅烧处理于保护气氛下进行，所述保护气氛为氮气。

3.一种水泥窑烟气SCR脱硝系统，其特征在于，包括：沿烟气流向设置的预热器系统、拦截网系统、陶瓷滤管一体化系统、SCR脱硝系统及余热发电系统，所述SCR脱硝系统内安装有如权利要求1所述的催化剂，所述预热器系统的出口烟气经拦截网系统初步处理后分为两路，其中一路进入陶瓷滤管一体化系统处理后与另一路重新混合进入SCR脱硝系统，所述陶瓷滤管一体化系统与SCR脱硝系统连接，所述SCR脱硝系统与余热发电系统相连接，所述预热器系统到余热发电系统之间连接有旁路并设置有旁路闸板。

4.根据权利要求3所述的一种水泥窑烟气SCR脱硝系统，其特征在于，所述陶瓷滤管一体化系统前端设有烟气调节闸板；所述预热器系统与拦截网系统之间设置有主路闸板，所述拦截网系统与陶瓷滤管一体化系统之间设置有一混合器，所述混合器上连接有一雾化注射设备；所述陶瓷滤管一体化系统前端烟道设有药剂喷射设备。

5.根据权利要求3所述的一种水泥窑烟气SCR脱硝系统，其特征在于，所述陶瓷滤管一体化系统采用烟气下进上出的布置形式，内部安装的陶瓷滤管采用单层或双层布置。

6.根据权利要求3所述的一种水泥窑烟气SCR脱硝系统，其特征在于，所述SCR脱硝系统采用烟气上进下出的布置形式，内部催化剂模块选用板式催化剂或蜂窝式催化剂，每层催化剂模块上下均安装有吹灰器，上下层吹灰采用交错式，分别从催化剂层的对应两侧开启吹灰。