[发明专利]催化剂载体组合物、催化剂载体及其制备方法

说明书

本发明涉及催化剂领域，具体涉及催化剂载体组合物、催化剂载体及其制备方法。其中催化剂载体组合物含有组分A、组分B、组分C和组分D，组分A为二氧化钛和处理后废脱硝催化剂，组分B为二氧化硅，组分C为造孔剂，组分D为粘结剂；在组分A中，处理后废脱硝催化剂和二氧化钛的含量重量比为(0.2‑4)：1，相对于100重量份的组分A，组分B的含量为2‑15重量份，组分C的含量为1‑6重量份，组分D的含量为1‑10重量份；处理后废脱硝催化剂中的元素含量满足一定条件。本发明的催化剂载体组合物具有较好的机械强度、压汞平均孔径和压汞比表面积；并且制备得到的脱硝催化剂具有很好的催化活性、寿命和抗SO₂的性能。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及催化剂载体组合物、催化剂载体及其制备方法。

背景技术

燃煤电厂烟气排放的氮氧化物是大气中氮氧化物的重要来源。目前普遍采用的是国际通用的钒钨钛系SCR脱硝催化剂对排放烟气进行氮氧化物脱除。SCR脱硝催化剂的寿命平均不超过三年，每年替换下来的失活催化剂将超过20万m³。其中有超过30％以上的失活催化剂无法再生，需进行回收处理，能够再生的催化剂经过1-3次再生后也无法继续再生，同样需要进行回收处理。

目前废旧催化剂回收利用主要有以下几种方式：

1、废脱硝催化剂经简单处理后按比例回掺到新鲜原料中重新制备新催化剂；

2、将废脱硝催化剂中的活性成分以氧化物或活性液的形式提取出来，作为制备新鲜催化剂的原料或者作为再生催化剂的活性补充液；

3、将废脱硝催化剂中活性成分提取出来的同时，将载体钛以偏钛酸或钛白粉的形式提取出来，作为脱硝催化剂的原料或做涂料等。

在上述回收利用的方式之中，第2种和第3种方式是目前现有技术较为常用的方式，但是由于催化剂中活性成分含量很少且钨源溶解性非常低，同时由于废脱硝催化剂中含有砷、铁、硅、铝等多种复杂成分，在提取分离过程中，若要得到高纯度的活性成分以及高纯钛白粉非常困难，工艺流程长且复杂，提取成本过高。第1种方式相对于上述第2种和第3种方式具有工艺简单、成本较低等优势，但是现有技术较少采用，已知的方法通常为先将废脱硝催化剂简单除尘，然后研磨成粉，之后按比例与新鲜原料及与各种助剂混合后采用挤出成型的工艺重新制得新催化剂，例如现有技术CN102962079A中所述。然而，这种方法再生后的催化剂的活性并不理想。

因此，研究废脱硝催化剂回收制备载体从而进一步提高所得载体的性能，对废脱硝催化剂的回收利用有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的回收利用废脱硝催化剂的方法复杂、成本较高，以及制备得到的新催化剂的活性不够好等缺陷。

本发明第一方面提供了一种催化剂载体组合物，该催化剂载体组合物中含有组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A为二氧化钛和处理后废脱硝催化剂，所述组分B为二氧化硅，所述组分C为造孔剂，所述组分D为粘结剂；在所述组分A中，所述处理后废脱硝催化剂和所述二氧化钛的含量重量比为(0.2-4)：1，相对于100重量份的所述组分A，所述组分B的含量为2-15重量份，所述组分C的含量为1-6重量份，所述组分D的含量为1-10重量份；所述处理后废脱硝催化剂中的元素含量满足：钒以V₂O₅计≤0.4重量％、钨以WO₃计≤3重量％、钾≤0.05重量％、钠≤0.05重量％、铁≤0.5重量％、砷≤0.05％，且硫＜3重量％。

本发明第二方面提供了一种制备催化剂载体的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将废脱硝催化剂依次进行碱处理和酸处理，得到处理后废脱硝催化剂；

(2)将本发明第一方面所述的催化剂载体组合物中的各组分进行混合得到混合物料，其中，组分A中的处理后废脱硝催化剂为步骤(1)中得到的所述处理后废脱硝催化剂；