[发明专利]一种薄壁蜂窝式低温抗硫SCR脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明实施例提供了一种薄壁蜂窝式低温抗硫SCR脱硝催化剂。所述催化剂载体为二氧化钛包覆的二氧化硅复合纳米管，活性组分为五氧化二钒，催化助剂为三氧化钼和三氧化二铬，采用挤出成型工艺制备具有低温抗硫性能的薄壁蜂窝式SCR脱硝催化剂。本发明所述催化剂具有很好的低温活性以及抗硫中毒性能，能够解决催化剂在低温烟气中活性低以及硫中毒问题，适用于低温含硫烟气；通过添加各种无机、有机成型助剂，优化干燥、焙烧工艺，在保持催化剂机械强度的基础上，降低了催化剂壁厚，既提高了催化剂抗硫中毒性能，又降低了生产成本，具有良好的经济效益。本发明实施例还提供了一种薄壁蜂窝式低温抗硫SCR脱硝催化剂的制备方法。

技术领域

本发明属于环保脱硝催化技术领域，特别涉及一种薄壁蜂窝式低温抗硫SCR脱硝催化剂。本发明还提供所述薄壁蜂窝式低温抗硫SCR脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

煤、天然气、石油、生物质、生活垃圾、工业废弃物等燃料燃烧会产生氮氧化物(NO_x)、二氧化硫(SO₂)等污染物，对环境有着严重的危害，是大气污染的重要来源。随着人们环保意识的不断提高，我国制定的污染物排放标准也越来越严格。根据《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》规定，自2012年1月1日起，新建燃煤锅炉氮氧化物排放低于100mg/m³，新建燃油锅炉氮氧化物排放低于100mg/m³，新建燃气锅炉氮氧化物排放低于50mg/m³。2014年9月12日，国家发展改革委员会、环境保护部、国家能源局联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源(2014)2093号)，要求东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(氮氧化物排放低于50mg/m³)。此后，钢铁、水泥、砖瓦、垃圾焚烧等行业陆续更新了大气污染物排放标准，对氮氧化物的排放提出了更为严格的要求。

氨法选择性催化还原(NH₃-SCR)工艺是目前控制固定源氮氧化物(NO_x)排放的主要技术，催化剂是该工艺的核心。目前，工业上应用最广泛的商业SCR催化剂为V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂，该催化剂最佳活性温度为300-420℃，当烟气温度低于此温度时，脱硝活性显著下降，容易造成脱硝效率不达标及氨逃逸超标等问题；另一方面，烟气中的SO₃(包括烟气中原本存在的SO₃以及部分SO₂被SCR催化剂氧化所形成的SO₃)与NH₃反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵在该温度条件下具有黏性，易吸附烟气中的飞灰，堵塞催化剂孔道，造成催化剂失活。目前研究的低温SCR脱硝催化剂主要以V、Ce、Mn、Fe、Cu和Cr等过渡金属为主，催化剂载体一般有TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、分子筛和碳材料等。低温SCR催化剂在不含SO₂和H₂O的烟气中具有较好的催化活性，但在含水含硫烟气中容易发生中毒失活。而实际烟气即便经过除尘脱硫装置后，烟气中仍含有H₂O和微量的SO₂，容易导致催化剂失活，因此开发抗硫SCR脱硝催化剂具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的是现有的低温SCR催化剂在含水含硫烟气中容易中毒失活的技术问题，提供一种薄壁蜂窝式低温抗硫SCR脱硝催化剂及其制备方法，可显著提升催化剂的低温活性以及抗硫中毒性能。