[发明专利]一种抗水抗硫脱硝催化剂

说明书

一种抗水抗硫脱硝催化剂，其特征在于所述催化剂主要包括锰氧化物、硒氧化物和镨氧化物为活性成分和TiO_2­­为催化剂载体组成的催化剂，所整体式蜂窝状脱硝催化剂表面吸附有抗硫活性组分铟氧化物，在含水含硫氧化物的烟气条件下，NOx的转化率维持在80‑85%的转化率。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术领域，涉及一种抗水抗硫脱硝催化剂。

背景技术

氮氧化物作为主要的大气污染物之一，对环境和人类身体健康都产生了不利影响：可能造成酸雨污染土壤和河流，损害农作物生长；可能引起人类呼吸道感染，加重患者病情，引起各种不适感等。氮氧化物来源广泛，主要来自于火电厂、炼钢厂、垃圾焚烧厂、水泥厂等工业锅炉/窑炉的尾气。GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》规定新建燃煤锅炉尾气氮氧化物排放浓度不超过100mg/Nm³，燃气轮机组尾气氮氧化物排放浓度不超过50mg/Nm³。GB 13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》规定新建燃煤锅炉尾气氮氧化物排放浓度不超过300mg/Nm³，新建燃气锅炉尾气氮氧化物排放浓度不超过200mg/Nm³。各地方根据实际情况针对氮氧化物排放在满足国标的要求下制定的地方大气污染物排放标准，某些地区要求燃煤/燃气锅炉尾气氮氧化物排放浓度不超过50mg/Nm³。

目前，SCR脱硝技术作为应用最广且最成熟有效的烟气脱硝技术之一。燃煤电厂SCR脱硝装置主要安装在省煤器和空气预热器之间，并含有大量的飞灰和高浓度的SO2气体，运行24000h后，会出现因中毒、灰分堵塞、磨损等问题造成SCR催化剂失活更换至废弃。其中催化剂中毒问题比较常见，造成中毒的主要物质：碱金属、重金属、H2O和SO2等。

为了控制氮氧化物排放浓度维持在相关国家标准及地方标准以下，尾气脱硝一般采用SNCR或SCR亦或SNCR联合SCR脱硝。其中SCR脱硝是烟气中的NOX和NH3在脱硝催化剂的催化下转化成水和N2的过程，由于其脱硝活性高，化学寿命长，氨逃逸率低，SO2氧化率低等优点而被广泛应用于工业窑炉/锅炉尾气脱硝。常规SCR脱硝催化剂一般在中温(280℃-420℃)脱硝活性较高，但是低温(160℃-280℃)脱硝活性较低，一般在低温160℃脱硝率为79％左右，200℃时只有84％左右，脱硝效率不理想。

此外，当在原料气中添加水和SO2时，其催化活性会发生明显的降低，转化率急速下降，如CN202010755439公开了一种用于水泥窑烟气脱硝抗铊中毒核壳蜂窝催化剂及其制备方法。该催化剂为核壳催化剂，以添加抗铊助剂的V-W/TiO2为核结构，以金属氧化物薄膜为壳结构；所述抗铊助剂包括元素镓和/或元素铟。本发明制得的脱硝催化剂抗铊中毒能力比现有催化剂高出2～3倍，脱硝效率稳定保持在90％以上，实现了脱硝催化剂技术在水泥窑含铊烟气条件下的突破。采用本发明的催化剂，可延长SCR脱硝催化剂得寿命，降低脱硝系统使用成本，提高SCR脱硝催化剂在含铊烟气条件下的适应性，降低脱硝运行管理的生产成本，具有重大的经济价值。所述催化剂存在如下问题，所述催化剂的制备方法为：将偏钒酸铵、偏钨酸铵、抗铊助剂（硝酸铟）和水混合，搅拌加热溶解，与二氧化钛粉体混合，得到浆料，干燥后得到抗铊助剂的V-W/TiO2粉末，即简单混合，由于制备方法的禁锢，其中的硝酸铟活性组分会被明显的保护与催化剂内部，实际上无法与反应气接触，尤其当催化剂的表面积第，孔道不丰富时，所述铟活性组分更难发挥其抗铊性能，此外，所述专利中铟活性组分主要是用于抗铊，但是实际上铊在烟气中并不一定存在，即便存在，其含量极少。

发明内容