[发明专利]用于催化燃烧脱除烟气氯苯的SCR催化剂改性方法及催化剂

说明书

本发明涉及一种用于催化燃烧脱除烟气氯苯的SCR催化剂改性方法及催化剂，方法包括：S1、准备钒钛系催化剂，将该催化剂研磨，得到钒钛系催化剂粉末；S2、准备改性前驱体，将该前驱体加入水溶液中得到改性前驱体溶液，改性前驱体包括锰、铬、铜、锆、铌、钼元素中的一种或多种；S3、将钒钛系催化剂粉末加入步改性前驱体溶液中形成混合液；S4、将步骤S3中混合液进行烘干、煅烧，得到改性催化剂，该催化剂的活性组分为锰、铬、铜、锆、铌、钼的氧化物中的一种或多种。本发明对钒钛系催化剂改性，在保证NOx脱除性能的同时强化其对氯苯的催化燃烧性能，进而实现工业炉烟气NOx和氯苯的协同处理，可大幅削减工业炉烟气处理成本。

技术领域

本发明属于SCR脱硝催化剂改性领域，具体涉及一种用于催化燃烧脱除烟气氯苯的SCR催化剂改性方法及催化剂。

背景技术

由于钢铁、垃圾焚烧、化工等非电锅炉的原料或燃料具多样性与复杂性，部分工业炉排放的烟气往往含有大量氮氧化物(NOx)和氯代挥发性有机物。对于高浓度NOx烟气，选择性催化还原(SCR)是最有效的方法，其中钒基催化剂在中温段(300～400℃)具有优异的脱硝能力，目前广泛使用的SCR催化剂主要是V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂(钒钨钛催化剂)。

催化燃烧法是处理烟气低密度有机污染物的有效方法，可用来进行烟气中氯苯的脱除，其通过催化剂降低反应能垒，导致挥发性有机物与氧气在固体催化剂表面更容易发生降解反应，产生CO₂与H₂O，达到无害化的目的。然而，含氯挥发性有机物催化燃烧过程中，反应历程复杂，中间毒副产物种类繁多。在高温下，含氯的反应中间体之间容易发生相互作用，形成剧毒的多氯代物，同时产生的氯物种与催化剂表面反应，使催化剂活性组分发生不可逆的中毒。

对于这样的工业锅炉，如果分别建造尾部NOx处理设施和氯苯处理设施，将会面临占地面积大、投入和运行成本高的问题。兼顾实用性与经济性，目前被普遍接受的处理方式是使用同一种催化剂，协同处理烟气中的NOx和氯苯。目前，工业炉废气协同脱硝脱氯苯的催化剂研究较少。脱硝主要采用SCR法，使用V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂。氯苯等挥发性有机物主要由催化剂燃烧法脱除。

中国专利CN201910806321.3公开一种VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法和应用，以硫酸改性的TiO₂ CeO₂复合氧化物为载体，负载贵金属氧化钌和/或过渡金属氧化钒为活性组分的催化剂，最后包裹SiO₂壳，形成的核壳型VOCs催化燃烧催化剂。

中国专利CN202011140987.9公开一种用于废气净化的催化剂及其制备方法，以钐(Sm)和铒(Er)共掺杂的CuFe₂O₄为活性组分，以CeO₂为载体，制备了VOCs催化燃烧性能优异的催化剂。

中国专利CN202110251025.9公开了一种用于低温催化燃烧含氯挥发性有机物的高稳定催化剂及其制备方法，该方法采用过渡金属元素铌、铈、铬为催化组分，通过共沉淀，水热和气氛热处理等工艺对催化剂的氧化还原能力和电子结构进行调整，所制备的复合金属催化剂由于电子结构变化，活性组分催化性质相应改变，并对反应过程中氯物种具有较强的耐受性，对工业氯苯具有优异的降解效果。

以上专利普遍只着重于氯苯等挥发性有机物的催化燃烧性能，未将NOx和氯苯的脱除进行协同考虑。此外，以上专利所公布方法普遍成本较高，在实现产业化时经济性较为欠缺。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于催化燃烧脱除烟气氯苯的SCR催化剂改性方法及催化剂，可协调脱NOx和脱氯苯，大幅削减工业炉烟气处理成本。

为达到上述目的，本发明采用的一个技术方案是：