[发明专利]一种水泥脱硝催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水泥脱硝催化剂及其制备方法和应用，属于低温脱硝催化剂技术领域，具体涉及一种以TiO₂为载体，硝酸铈和偏钒酸铵为活性物质，通过浸渍负载法制备V/Ce‑Ti催化剂。制备好的V/Ce‑Ti脱硝催化剂与具有脱硝催化活性的锰渣，铁矿渣和镍渣再加入六偏磷酸钠分散剂和尿素然后进行球磨改性得到最终的水泥脱硝催化剂。该水泥脱硝催化剂化学稳定性好，催化剂效率高，加入锰渣，铁矿渣和镍渣一方面可以催化脱硝反应，另一方面可以减少V/Ce‑Ti脱硝催化剂的使用量降低成本。加入尿素既可以防止催化剂中毒，也可以降低SO₂的排放，从而达到了双重目标，脱硝的同时可以脱硫即经济又环保。

技术领域

本发明属于低温脱硝催化剂技术领域，具体涉及一种水泥脱硝催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，环境保护问题受到人们的广泛关注。 NO_x作为当今世界最严重的大气污染物之一，会导致许多环境污染问题，严重危害人类健康和自然环境。NO₂与大气中水蒸气结合形成酸雨，带来土壤酸化、粮食减产、建筑侵蚀等危害。对人眼及植物有伤害作用的光化学烟雾主要是由工厂废气和汽车尾气中的碳氢化合物、氮氧化物反应形成的。机动车和发电厂排放的NO_x也会引发雾霾，研究表明，约40％的雾霾与机动车的尾气排放有关。氮氧化物对人体的健康也有很大的伤害，吸入过量的NO_x会引起一些呼吸系统症状，如支气管炎、哮喘、肺部感染等。有证据表明，呼吸系统和心血管疾病导致的过早死亡可能是NO₂引起的。

NO_x来源分为人为源和天然源，人为源主要包含固定源和移动源。其中固定源包括火力发电厂、工业窑炉等工厂的烟气排放；移动源主要指机动车、工程机械等的尾气排放。虽然NO_x的天然排放量高于人类活动造成的排放量，但由于人为源排放的密度高，排放集中，给自然和人类社会带来了十分严重的危害。因此世界各地对氮氧化物排放十分重视，并制定了相应的法规政策，以控制NO_x的排放。

近年来，金属氧化物类催化剂良好的催化活性被不断发现。目前针对火力发电厂脱硝处理的传统钒基催化剂是应用最为广泛的一类脱硝催化剂，其需要的温度区间较窄(300-400℃)，不适用于钢铁、水泥和玻璃工厂的等这些烟气温度(250℃)较低的固定源。钒基催化剂也会因为烟气中的水蒸气、重金属和碱土金属中毒等而逐渐失活。对于移动源的各种内燃机需要更宽的活性温度窗口，因其在启动和运行时有着截然不同的机内温度，启动时接近150℃，运行时则最高可以达到550℃。柴油车燃料热值高，尾气最高温度瞬间可达 800℃，因此对催化剂水热稳定性要求较高，而金属氧化物容易烧结而失活，不适用于移动源脱硝。因此，具有高效、高选择性、优异的化学和水热稳定性、抗烧结、抗碱/碱土金属等性能的NH₃-SCR催化剂一直是人们追求的目标。

发明内容

目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种水泥脱硝催化剂及其制备方法和应用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种水泥脱硝催化剂，该水泥脱硝催化剂由以下材料制备得到： V/Ce-Ti催化剂41～49％，锰渣11～14％，铁矿渣10～13％，镍渣8～ 12％，六偏磷酸钠7～11％，尿素9～13％，总量100％；所述百分比均为质量百分比；

水泥脱硝催化剂的制备方法包括：按照配方比例，将V/Ce-Ti催化剂、锰渣、铁矿渣、镍渣、六偏磷酸钠和尿素，加入球磨机进行球磨改性，即得。

在一些实施例中，球磨条件为1500r/min，研磨混合1.5h。

在一些实施例中，所述的V/Ce-Ti催化剂的制备方法包括：