[发明专利]一种抗铊中毒脱硝催化剂和制备方法与应用及应用方法

说明书

本发明公开了一种抗铊中毒脱硝催化剂，脱硝催化剂包括催化剂主体结构和催化剂模块，所述催化剂主体结构包括基体组分、催化活性组分和活性助剂，所述催化活性组分包括V的氧化物，催化活性组分还包括Ce、Mn、Zr、Nb、Sb、Bi和Sn的氧化物中至少一种，所述活性助剂为W、Cu、Fe和Mo的氧化物中至少一种，所述蜂窝式脱硝催化剂的基体组分为钛白粉、二氧化硅、γ‑Al₂O₃、膨润土中至少一种，所述波纹板式脱硝催化剂的基体组分为波纹状纤维。本发明还提供其简单便捷的制备方法，同时提供其在水泥行业抗铊中毒的应用及应用方法。本发明提供的抗铊中毒脱硝催化剂，不仅可有效去除水泥窑烟气中的NOx，还能有效避免水泥窑烟气粉尘中特有的重金属元素铊的中毒行为。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术领域，尤其涉及一种抗铊中毒脱硝催化剂和制备方法与应用及应用方法。

背景技术

随着国内环保形势的日益严峻，对污染物排放的要求越来越严格，水泥行业势必实施污染物超低排放，而SCR脱硝技术作为全世界应用最广泛高效的氮氧化物脱除技术，已在我国火电行业广泛应用，符合水泥行业日趋严格的氮氧化物排放要求，是目前最为可行的水泥窑超低排放脱硝技术。水泥窑尾烟气具有区别于火电厂烟气的独有特点：粉尘中含有金属铊。水泥窑烟气脱硝催化剂极易出现铊中毒导致活性下降。

据报道，负载6.4%铊的脱硝催化剂即使在400℃温度下对NOx转化率几乎没有。铊中毒除了降低催化剂比表面积外，还堵塞催化剂活性位点，降低活性位的氧化能力。T1以Tl₂O₃和Tl₂SO₄的形式存在，并且覆盖了V₂O₅的Lewis和Brønsted酸性位点以及TiO₂的Ti-(OH)-Ti桥接位点，导致酸性位点的数量和强度显着降低。

目前国内水泥行业NOx超低排放刚起步，传统的V-W-Ti催化剂还不足以抵抗水泥窑中T1金属的中毒，且业内对此研究的很少。为了提高催化剂的使用寿命，填补行业内空白，因此需要研发出一种能够抗铊中毒的脱硝催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全有效、使用方便的抗铊中毒脱硝催化剂，并提供其简单、便捷、实用的制备方法，同时提供其在水泥行业抗铊中毒的应用及应用方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种抗铊中毒脱硝催化剂，脱硝催化剂包括催化剂主体结构和催化剂模块，所述催化剂主体结构包括基体组分、催化活性组分和活性助剂，所述催化活性组分包括V的氧化物，催化活性组分还包括Ce、Mn、Zr、Nb、Sb、Bi和Sn的氧化物中至少一种，所述活性助剂为W、Cu、Fe和Mo的氧化物中至少一种，所述脱硝催化剂的剂型为蜂窝式或波纹板式脱硝催化剂，所述蜂窝式脱硝催化剂的基体组分为钛白粉、二氧化硅、γ-Al₂O₃、膨润土中至少一种，所述波纹板式脱硝催化剂的基体组分为波纹状纤维。

进一步地，所述蜂窝式脱硝催化剂的基体组分占催化剂主体结构的质量分数为85-94wt%、催化活性组分占催化剂主体结构的质量分数为1-5wt%、活性助剂占催化剂主体结构的质量分数为5-10wt%。

进一步地，所述蜂窝式脱硝催化剂的基体组分还包括结构助剂、粘合剂和增塑剂，结构助剂为玻璃纤维、纸浆棉中至少一种，粘合剂为聚丙烯酰胺、甲基纤维素中至少一种，增塑剂为聚氧化乙烯。

进一步地，所述结构助剂占基体组分的质量分数为2%-8%，粘合剂占基体组分的质量分数为2%-8%，增塑剂占基体组分的质量分数为2%-8%。

进一步地，所述催化剂模块为由催化剂主体结构组装而成的模块，催化剂主体结构数量为6×12、8×10中至少一种。

一种抗铊中毒脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：