一种抗磷低温SCR脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗磷低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂由二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁组成，其中二氧化锆是催化剂载体、二氧化锰是活性成分，三氧化二铁是助剂。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：脱硝催化剂在较高浓度挥发性磷物质的存在下，保持很好的脱硝活性，能应用在燃煤电厂脱硝装置中，尤其是使用高含磷量燃煤的电厂中应用；本脱硝催化剂在180～300℃间能够保持脱硝活性在88％以上，能够解决脱硝工程中催化剂的活性温度要求过高的问题，从而可以将脱硝装置置于除尘之后，有效延长SCR脱硝催化剂的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种抗磷低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂由二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁组成，其中二氧化锆是催化剂载体、二氧化锰是活性成分，三氧化二铁是助剂。本专利技术相比现有技术具有以下优点：脱硝催化剂在较高浓度挥发性磷物质的存在下，保持很好的脱硝活性，能应用在燃煤电厂脱硝装置中，尤其是使用高含磷量燃煤的电厂中应用；本脱硝催化剂在180～300℃间能够保持脱硝活性在88％以上，能够解决脱硝工程中催化剂的活性温度要求过高的问题，从而可以将脱硝装置置于除尘之后，有效延长SCR脱硝催化剂的使用寿命。【专利说明】 —种抗磷低温SCR脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术涉及燃煤电厂SCR脱硝催化剂领域，尤其涉及的是一种抗磷低温SCR脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
火力发电是我国现阶段主要的发电手段，煤炭是火力发电厂最主要燃料。煤炭燃烧会产生大量的氮氧化物(NOx)，NOx是大气污染的主要原因之一。NOx可形成形成光化学烟雾、酸雨等。为了控制NOx的污染，我国出台一些列政策，我国逐年降低NOx排放值，2014年，NOx排放值为100mg/m3，所以应不断提高烟气脱硝技术。 选择性还原脱硝技术是目前广泛应用的脱硝技术，原理是在脱硝催化剂的作用下，ΝΗ3、02和NOx反应生成无毒的N2和H20。脱硝催化剂是该技术的关键。目前应用最广泛的钒钛系蜂窝脱硝催化剂，此类催化剂以V2O5为活性物质，WO3和MoO3为助剂，具有活性高、选择性好、抗硫性强等特点，但是钒钛系催化剂的反应温度较高，在300°C?400°C之间，脱硝装置必须安装在脱硫除尘装置之前，这样严重降低催化剂使用寿命。如果将催化剂置于脱硫除尘之后，必须要对烟气加热，大大增加了能耗。所以开发一种低温脱硝催化剂具有重要的意义。 燃煤中结合了大量的有机磷，在燃烧过程中，会释放出大量的挥发性磷化合物。挥发性磷化合物会加速SCR脱硝催化剂失活，降低使用寿命，增加脱硝成本，所以增加脱硝催化剂的抗磷性非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种抗磷低温SCR脱硝催化剂及其制备方法。 本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种抗磷低温SCR脱硝催化剂，其特征在于:抗磷低温SCR脱硝催化剂由二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁组成。 作为对上述方案的进一步改进，二氧化锆的粒径为23nm、比表面积为87m2/g。 作为对上述方案的进一步改进，二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁在催化剂中的质量百分数分别为:二氧化锆85?91 %、二氧化锰2?5%、三氧化二铁4?13%。 本专利技术还提供了一种制备上述抗磷低温SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于步骤如下: 步骤一、称取硝酸锰、硝酸铁和二氧化锆； 步骤二、将称取的硝酸锰、硝酸铁加入去离子水中制成浸溃液A，经浸溃液A加热至90°C备用； 步骤三、将二氧化锆加入去离子水中搅拌加热至80°C，制成浸溃液B ; 步骤四、将浸溃液A加入浸溃液B中，搅拌混合I?2h ; 步骤五、向步骤四制得的混合物中加入氨水后升温至100°C，恒温持续搅拌24h ； 步骤六、将步骤五获得的产品抽滤，100°C下烘10h，再于马弗炉中焙烧后获得催化剂。 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤二中，浸溃液A中硝酸锰、硝酸铁和去离子水的质量比为(3-6): (5-14): (20-100)，所述步骤三中，浸溃液B中二氧化锆与去离子水的质量比为1.23:20。 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤五中，每克硝酸锰搭配使用2.47ml氨水，每克硝酸铁搭配使用3.17ml氨水,氨水的添加量为硝酸铁和硝酸锰分别搭配使用的氨水量之和，氨水的质量浓度为25%。 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤四中，混合后硝酸锰、硝酸铁和二氧化锆的质量比为(3-6): (5-14): (86-92)。 作为对上述方案的进一步改进，步骤六中，焙烧时间为77h，前40h匀速升温至5000C，恒温25h后，匀速降温12h至室温。 本专利技术相比现有技术具有以下优点:脱硝催化剂在较高浓度挥发性磷物质的存在下，保持很好的脱硝活性，能应用在燃煤电厂脱硝装置中，尤其是使用高含磷量燃煤的电厂中应用；本脱硝催化剂在180?300°C间能够保持脱硝活性在88%以上，能够解决脱硝工程中催化剂的活性温度要求过高的问题，从而可以将脱硝装置置于除尘之后，有效延长SCR脱硝催化剂的使用寿命。 【具体实施方式】 下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 实施例1 一种抗磷低温SCR脱硝催化剂，由二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁组成，二氧化锆的粒径为23nm、比表面积为87m2/g，二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁在催化剂中的质量百分数分别为:二氧化错85 %、二氧化猛5 %、三氧化二铁10 %。该催化剂中的MnO2是一种低温脱硝活性物种，能在180?300°C保持高脱硝活性，Fe2O3对催化剂进行改性，加强催化剂的酸性活性位，使Mn-OH键强度增加，使生成P-OH键生成可能性大大降低，增加催化剂的抗磷性。二氧化锆作为一种载体，相对于传统载体二氧化钛，具有较高的热稳定性，不易烧结。 分别将Mn02-Fe203/Zr02脱硝催化剂和V205_W03/Ti02脱硝催化剂进行抗磷性实验。催化剂装填质量为2g，五氧化二磷的浓度为700ppm，氧气浓度为7%，载气为氮气，反应温度400°C。在24h内，Mn02-Fe203/Zr02脱硝催化剂活性基本保持在88%左右，V205-ff03/Ti02脱硝催化剂在5h后急剧下降，到15h时，降低到40%。说明Mn02-Fe203/Zr02脱硝催化剂具有很好的抗磷作用。 催化剂装填质量为2g，初始气体浓度为:氧气5%，一氧化氮600ppm，氨气600ppm, 二氧化硫500ppm,五氧化二磷700ppm,氮气的流量为45ml/s,气体的总流量为55ml/s，在反应温度在180?300°C之间时，催化剂的脱硝率保持在88%以上。 实施例2 一种抗磷低温SCR脱硝催化剂，由二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁组成，二氧化锆的粒径为23nm、比表面积为87nm，二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁在催化剂中的质量百分数分别为:二氧化锆91%、二氧化锰5 %、三氧化二铁4 %。该催化剂中的MnO2是一种低温脱硝活性物种，能在180?300°C保持高脱硝活性，Fe2O3对催化剂进行改性，加强催化剂的酸性活性位，使Mn-OH键强度增加，使生成P-OH键生成可能性大大降低，增加催化剂的抗磷性。二氧化锆作为一种载体，相对于传统载体二氧化钛，具有较高的热稳定性，不易烧结。 分别将Mn02-Fe203/Zr02脱硝催化剂和V205_W03/Ti02脱硝催化剂进行抗磷性实验。催化剂装填质量为2g，五氧化二磷的浓度为700ppm，氧气浓度为7%，载气为氮气，反应温度400°C。在24h内，Mn02-Fe203/Zr02脱硝催化剂活性基本保持在88%左右，V205-ff03/Ti02脱硝催化剂在5h后急剧下降，到15h本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗磷低温SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述抗磷低温SCR脱硝催化剂由二氧化锆、二氧化锰和三氧化二铁组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江厚兵，刘江峰，徐辉，
申请(专利权)人：安徽省元琛环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34