[发明专利]一种燃气轮机高温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种燃气轮机高温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法，所述催化剂包括载体含硅尾渣、活性组分和助剂；所述含硅尾渣中含有SiOsubgt;2/subgt;、Ksubgt;2/subgt;O、CaO、MgO、Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;和Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，其中SiOsubgt;2/subgt;和Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;形成SiOsubgt;2/subgt;‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;混合载体；其制备方法为：将含硅尾渣预处理，得到含硅尾渣粉末；将活性组分和助剂加水配制混合溶液，加入含硅尾渣粉末，经超声、搅拌、浸渍、干燥和煅烧后，冷却即得以含硅尾渣为载体的高温脱硝催化剂；该催化剂充分利用了含硅尾渣中的各组分，而不是主要利用其中的硅组分，不会产生残渣，含硅尾渣利用率大幅度提高，催化剂活性高，活性温度窗口宽。

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硝催化剂及其制备方法，特别涉及一种燃气轮机高温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

大量燃气联合循环机组的新增，以及NOx排放标准的日益严格，必然会对燃机脱硝技术提出更高的要求。燃气轮机排放的粉尘和二氧化硫(SO₂)含量相对较低，其主要污染物是氮氧化物(NOx)。由于燃气轮机的过剩空气系数较大，导致燃气轮机单位发电量的NOx排放绩效是超低排放改造后燃煤电厂的1.45倍左右。而在全国环保要求日益严格的背景下，燃气轮机NOx的排放要求越来越严格，北京地区近年来已提倡将燃气轮机的NOx排放浓度降低至15mg/Nm³，这都对燃气轮机NOx的控制技术提出了更高的要求。燃机脱硝方式可以分为两类:一类是燃烧过程中降低NOx生成，如燃烧时注水或蒸汽法、端部贫燃料燃烧(leanhead end，LHE)、干式低NOx燃烧技术(DLN)等；另一类是尾部烟气脱硝技术，主要有SCR和SNCR。

目前，SCR技术为最广泛使用的尾部烟气脱硝技术。在催化剂作用下，SCR系统选择性地使氨(NH₃)和氧(O₂)与燃机废气中的NOx反应，形成分子氮(N₂)和水(H₂O)，从而降低氮氧化物排放。

含硅尾渣是硅矿开采利用后的副产物，每年排放量可达300～400万吨。这些含硅尾渣若得不到妥善的处理和利用，势必会造成极大资源的浪费和严重的环境污染。现有技术中用硝酸浸取含硅尾渣中的SiO₂，再负载活性组分，从而制得SCR烟气脱硝催化剂。但此类方法用酸量大，在处理过程中产生大量含金属离子的废酸液，带来二次污水的净化处理问题，难以工业化实施。

发明内容

发明目的：本发的第一目的为提供一种充分利用含硅尾渣的燃气轮机高温SCR烟气脱硝催化剂；本发明的第二目的为提供所述燃气轮机高温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，该制备方法无需酸解处理，不会产生大量废液，避免产生二次污染。

技术方案：本发明所述的燃气轮机高温SCR烟气脱硝催化剂，包括载体含硅尾渣、活性组分和助剂；所述含硅尾渣中SiO₂、K₂O、CaO、MgO、Al₂O和Fe₂O₃，其中SiO₂含量为20～25wt％，SiO₂和Al₂O₃、Fe₂O₃形成SiO₂-Al₂O₃-Fe₂O₃混合载体。