[发明专利]一种用于富砷高灰烟气脱硝的平板式SCR催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于富砷高灰烟气脱硝的平板式SCR催化剂及其制备方法，催化剂以纳米管状TiOsubgt;2/subgt;‑Sbsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑5A分子筛为载体，各组分按质量份数计包括70‑80份TiOsubgt;2/subgt;‑Sbsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑5A分子筛、0.5‑1份Vsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;、2‑4份Nbsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;、10‑12份MoOsubgt;3/subgt;、3‑5份SiOsubgt;2/subgt;、2‑5份Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;和1‑3.5份CaO。首先通过共沉淀法制备纳米管状TiOsubgt;2/subgt;‑Sbsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;固体，通过机械法混入5A分子筛，得到TiOsubgt;2/subgt;‑Sbsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑5A分子筛混合载体，向混合载体中依次加入钒、钼、铌溶液以及成型助剂，搅拌得到催化剂泥料，最后经过辊压法得到平板式SCR催化剂。本发明制备方法简单，步骤易于操作，平板式脱硝催化剂具有极好的抗砷中毒性能和机械性能，可以应用于燃用四级含砷煤，灰浓度达60‑100g/m3的富砷高灰烟气，当催化剂砷吸附量达到8％时，催化剂脱硝效率依然可稳定在90％以上。

技术领域

本发明涉及一种用于富砷高灰烟气脱硝的平板式SCR催化剂及其制备方法，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

燃煤烟气飞灰中含有大量的碱金属(如钠、钾等)、碱土金属元素(如钙)、磷(P)、硫(S)和砷(As)，使得脱硝催化剂化学中毒现象在燃煤、生物质等锅炉烟气处理时频繁出现。其中，存在于飞灰中的砷作为无机剧毒品，可导致脱硝催化剂产生强烈的致失活效应。研究表明，烟气中As₂O₃分子不但可堵塞催化剂孔道，还常被吸附于载体上并与活性位发生反应，形成无催化效应的稳定化合物而惰化活性中心，阻碍催化反应的继续进行，致使催化剂化学失活。现有技术往往是通过添加氧化钼成分来提升催化剂抗砷中毒性能，然而其添加后会显著影响催化剂是活性、选择性和温度窗口，因此选择合适的添加助剂，尽量减少对脱硝性能的影响，提升抗砷中毒能力，具有更广阔的脱硝应用前景。

中国专利申请CN201610486829.6公开了一种适用于高砷烟气的蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，所述催化剂所属催化剂为V₂O₅-MoO₃-TiO₂体系催化剂，所属催化剂组分按重量计包括：TiO₂ 77-96份，MoO₃ 1.5-10份，V₂O₅ 0.15-3份，SiO₂ 2-10份。该申请通过在传统V-Ti体系催化剂中加入钼，并且通过改变有机添加剂和添加无机机构助剂来丰富孔结构，提高了脱硝催化剂的抗砷中毒能力。钼能够与催化剂中的钒发生反应生成金属络合物，从而对钒进行保护，防止其生成砷酸钒中毒失活；催化剂丰富的孔结构使催化反应有足够的场所，同时可以减缓As₂O₃堵塞孔道的速度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有SCR催化剂在含高砷烟气状态下使用时容易发生催化剂中毒，使用寿命缩短，催化剂使用成本高的问题，提供了用于富砷高灰烟气脱硝的平板式SCR催化剂及其制备方法。