[发明专利]一种耐水耐硫脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐水耐硫脱硝催化剂及其制备方法。所述方法包括：(1)将钛白粉加入氨基硅溶胶和无水乙醇的混合溶液中，搅拌后加入分散剂，获得溶液A；(2)将活性组分的前体溶于水中形成混合溶液，获得溶液B，其中，所述活性组分的前体为Mn、Ce、Fe、Mo、Nb和W的可溶性盐；(3)将溶液B添加到溶液A中，升温至95℃以上，得泥料C；以及(4)向泥料C中添加乳酸、搅拌后，加入氨水、去离子水、加入粘结剂，成型助剂，搅拌混合后，获得混合料，通过模具真空挤出成型得到催化剂胚体，然后将所述催化剂胚体以特定的干燥和焙烧曲线进行干燥和煅烧。所述催化剂具有颗粒均匀、分散度好、比表面积大，催化性能稳定的优点。

技术领域

本发明涉及中低温烟气脱硝催化剂领域，尤其涉及一种高效低温耐水耐硫脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物是大气污染的主要污染源之一，也是直接导我国各地雾霾天气、大气污染的重要因素之一，工业废气中氮氧化物是大气中氮氧化物的主要来源，例如燃煤电厂、玻璃、工业窑炉、焦化、化工等行业产生的废气。目前脱硝技术中使用较多的是以液氨汽化后提供的氨气为还原剂的选择性脱硝还原(NH₃-SCR)技术。

脱硝催化剂是SCR技术的核心，它的性能决定了整个脱硝装置的效果。目前，电厂烟气脱硝温度在300-400℃之间，所以脱硝催化剂的活性温度区间也在300-400℃之间，使用的比较成熟的催化剂是钒钛系催化剂。然而，一些行业中如焦化、工业锅炉废气中温度低于300℃，而且废气中SO₂和H₂O(g)含量较高，对催化剂活性影响较大，一些企业采用了先脱硫后脱硝工艺，脱硝温度进一步降低到200℃左右，此工况下，脱硝活性达不到企业的排放标准要求。

因此，针对现有技术存在的问题，仍需要研发具有中低温抗硫耐水的脱硝催化剂以解决目前企业面临的困境。

发明内容

为实现中低温烟气条件下高活性的脱硝过程，提高耐硫耐水性，减缓催化剂的失活，提高催化剂的寿命和稳定性，本发明提供了一种中低温脱硝催化剂及其制备方法。

本发明的目的在于提供一种中低温耐水耐硫脱硝催化剂制备方法及由其制备的脱硝催化剂。

为实现上述发明目的，一方面，本发明提供一种制备耐水耐硫脱硝催化剂的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将钛白粉加入氨基硅溶胶和无水乙醇的混合溶液中，搅拌3-5h后，再加入分散剂，继续搅拌3-5h，获得溶液A；

(2)将活性组分的前体溶于水中形成混合溶液，获得溶液B，其中所述活性组分的前体为Mn、Ce、Fe、Mo、Nb和W的可溶性盐；

(3)将溶液B添加到溶液A中，搅拌3-5h后，升温至95℃以上，含水量控制在25-35％之间，得泥料C；

(4)向步骤3得到的泥料C中添加乳酸、搅拌后，加入氨水、去离子水、加入粘结剂，成型助剂，搅拌混合后，获得混合料，控制所述混合料的水分为20-29wt％，并将所述混合料密封陈腐后，通过模具真空挤出成型得到催化剂胚体，然后将所述催化剂胚体干燥后煅烧，制得耐水耐硫脱硝催化剂。

在具体实施方式中，在步骤(1)中，所述的分散剂可为偏磷酸铵、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸铵、硅酸钠中的一种或两种以上的复合产品。

在具体实施方式中，在步骤(1)中，所述溶液A的pH值保持在9-10。

在具体实施方式中，在步骤(2)中，以活性组分的稳定氧化态计算，所述活性组分占整个催化剂的质量分数为2％-10％；其中以其稳定氧化态计算，Mn:Ce:Fe:Mo:Nb:W的质量比为(1-5):(1-5):(2-5):(1-2):(1-5):(1-2)。

在具体实施方式中，在步骤(3)中，泥料C的水分含量为30-35wt％，pH为9-10。