[发明专利]一种SCR催化剂模块及其制备方法

说明书

本发明公开了一种SCR催化剂模块及其制备方法，其中，SCR催化剂模块包括活性组分和硬化组分，活性组分至少包括V₂O₅或WO₃中的一种；硬化组分为Al₂O₃‑SiO₂；硬化组分在活性组分表面形成纳米硅铝凝胶薄膜网络。纳米硅铝凝胶薄膜网络能够有效降低SCR脱硝催化剂磨损量，延长SCR脱硝催化剂的使用寿命。

技术领域

本发明涉及大气污染物减排技术领域，尤其涉及一种SCR催化剂模块及其制备方法。

背景技术

NOx因其强致酸雨、光化学烟雾、雾霾、臭氧层破坏等诸多环境问题和威胁人体健康，成为主要大气污染物之一。工业窑炉固定源NOx的脱除领域，目前国际上最为成熟的技术为选择性催化还原脱硝(SCR)。而SCR催化剂为该技术的核心组成部分，其化学组成以及物理结构对脱硝效率有着至关重要的影响。

SCR催化剂的研究始于19世纪中后期，历经多年发展，早已实现商业化。目前商用SCR脱硝催化剂基本为V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化剂。然而我国工业烟气，如燃煤电厂、水泥工业、玻璃工业等，含有高含量粉尘、微量重金属、SO₂等。当烟气通过催化剂的气流通道时，在高空速的条件下会引起催化剂磨损、堵塞、中毒。催化剂堵塞、中毒可通过再生恢复活性；但是催化剂磨损则是不可再生，这是降低SCR催化剂脱硝效率和寿命的重要因素。

因此，提供一种能够降低催化剂模块端部磨损SCR催化剂模块，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种SCR催化剂模块及其制备方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种SCR催化剂模块，包括活性组分和硬化组分，活性组分至少包括V₂O₅或WO₃中的一种；硬化组分为Al₂O₃-SiO₂；硬化组分在活性组分表面形成纳米硅铝凝胶薄膜网络。

可选择地，硬化组分Al₂O₃-SiO₂由γ-Al₂O₃和SiO₂反应而成。

可选择地，活性组分包括V₂O₅或WO₃；

活性组分中的V₂O₅由钒质供体反应而成；活性组分中WO₃由钨质供体反应而成；

钒质供体为偏钒酸盐；

钨质供体为钨酸盐、偏钨酸盐或仲钨酸盐。

可选择地，活性组分包括V₂O₅或WO₃；

活性组分中的V₂O₅由钒质供体反应而成；活性组分中WO₃由钨质供体反应而成；

钒质供体选自偏钒酸钠、偏钒酸铵或偏钒酸钾中的一种或多种；

钨质供体选自偏钨酸铵、仲钨酸铵、钨酸铵或硝酸钨中的一种或多种。

根据本申请的另一个方面，提供了一种SCR催化剂模块的制备方法，包括以下步骤：

S1将钒质供体和/或钨质供体、模板剂溶解于去离子水或无水乙醇中搅拌反应，得到含活性组分的凝胶，并煅烧得到初级催化剂；