[发明专利]无钒改性锰基NH3

说明书

本发明提供一种无钒改性锰基NHsubgt;3/subgt;‑SCR脱硝催化剂及其制法与应用。以催化剂质量为100％计，该脱硝催化剂活性组分包含1.0‑10.0wt％的MnOsubgt;2/subgt;、0.1‑12wt％的WOsubgt;3/subgt;、0.1‑9wt％的NiO、0wt％‑0.3wt％的Psubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;，且MnOsubgt;2/subgt;质量大于NiO质量。该催化剂的制法包含：将各活性组分前驱体负载在载体上，经焙烧得到所述催化剂。该催化剂适用于烟气脱硝处理。使用该催化剂进行烟气脱硝处理的方法能实现在较低较宽的温度窗口，较高的SOsubgt;2/subgt;浓度下长时间保持较高脱硝效率。本发明提供的催化剂具备在较宽的低温范围内具有良好催化脱硝效率的性能以及与V系催化剂相当的优异抗硫性能。

技术领域

本发明属于低温脱硝催化材料技术领域，涉及一种无钒改性锰基NH₃-SCR脱硝催化剂及其制法与应用。

背景技术

氮氧化物是一种主要的大气污染物，其中NO占氮氧化物总量的90％。选择性催化还原(SCR)技术是国际上应用最广泛、最成熟的脱硝技术，NO_x与NH₃在含氧条件和催化剂的作用下转化为无毒害的N₂和H₂O。

目前主要应用于工业的商业催化剂多为V₂O₅-WO₃/TiO₂或V₂O_5-MoO₃/TiO₂催化剂，但这类催化剂的工作温度在300℃-400℃，使得多数工业应用采用高尘布置，而高尘布置将脱硝模块置于除尘和脱硫之前，这会大幅降低SCR催化剂的机械和化学寿命，极大增加脱硝成本。Mn系催化剂作为V系催化剂的替代催化剂具有相对较佳的NH₃-SCR低温脱销活性，然而其抗硫能力不佳。通过Mn-Ni协同组成的多元金属氧化物催化剂相对单一的Mn氧化物催化剂的抗硫性能有所提升，然而与V系催化剂相比其抗硫效果仍旧无法满足脱硝工艺中的抗硫需求，致使截止目前国内对于Mn的实际应用还比较少。为了减小硫对催化剂的影响，唐山丰达焦化有限公司一期项目采用“余热回收+干法脱硫+除尘+SCR脱硝”的工艺路线，有效降低了粉尘和SO₂对催化剂的影响，大幅增加其使用寿命，然而烟气温度会更低，对催化剂低温脱硝能力提出了极高的要求。

焦化工艺产生的焦炉煤气具有烟气温度低，NO_x含量高，SO₂含量相对较低的特点。目前的商业催化剂V₂O₅-WO₃/TiO₂和V₂O_5-MoO₃/TiO₂催化剂由于反应温度过高无法很好适用，而Mn系包括现有的Mn-Ni协同组成的多元金属氧化物催化剂虽然能够满足其温度要求然而由于抗硫能力不佳严重制约其应用前景。

一方面鉴于目前工艺对低温催化环境需求愈发迫切而现有低温催化剂因抗硫能力差无法推广使用的窘境，另一方面考虑到V系催化剂有毒成分污染问题，研究能在低温条件下具有良好催化脱硝效率并具有良好抗硫效果的不含V低温抗硫催化剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不含V的低温抗硫NH₃-SCR脱硝催化剂，该硝催化剂在较宽的低温范围内具有良好催化脱硝效率，且具备与V系催化剂相当的抗硫性能。