本发明专利技术属于催化新材料，环境保护及大气污染控制技术领域，涉及一种燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞催化剂及其制备方法。该催化剂粉料由二氧化钛负载的复合金属氧化物活性组分和粘结剂组成。粉料经真空挤压成蜂窝状、干燥、煅烧活化，得到所需的复合催化剂。利用所研制的催化剂脱除氮氧化合物的同时催化氧化单质汞，使其转化成氧化态汞，再结合现有静电除尘和湿法脱硫设备实现汞的脱除。在不增加烟气净化装置的前提下，实现对NOx和Hg0的同时脱除，不仅实现对现有装置的改造节约大量成本，而且减少了对大气的污染，具有较强的工业应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化新材料，环境保护及大气污染控制
，涉及一种针对燃煤 电厂烟气协同脱硝脱汞的蜂窝状催化剂。该催化剂粉料由二氧化钛负载的复合金属氧化物 (活性组分）和粘结剂组成。粉料经真空挤压成蜂窝状、干燥、煅烧活化，得到所需的复合催 化剂。利用所研制的催化剂脱除氮氧化合物的同时催化氧化单质汞，使其转化成氧化态汞， 再结合现有静电除尘和湿法脱硫设备实现汞的脱除。在不增加烟气净化装置的前提下，实 现对NOJPHg°的同时脱除，不仅实现对现有装置的改造节约大量成本，而且减少了对大气 的污染，具有较强的工业应用价值。
技术介绍
燃煤汞污染是近年来继燃煤硫和氮氧化物污染之后的又一大污染问题，其中燃煤 电厂是最主要的汞排放污染源。我国能源以煤炭为主，煤炭的平均汞含量为〇.22mg/kg。由 于我国对燃煤电厂烟气中汞含量控制尚处于起步阶段，因此燃煤电厂的汞污染尤为严重。 重金属污染综合防治"十二五"规划明确要求到2015年汞等重金属排放比2007年削减 15%。火电厂大气污染物排放标准要求燃煤锅炉从2015年1月1日起将汞及其化合物排 放量控制在〇. 〇3mg/m3以下。因此，开展汞排放控制技术研究对于改善我国环境质量具有 重要意义。 燃煤烟气中汞的存在形式有单质汞（Hg°)、二价汞（Hg2+)和颗粒态汞（Hgp)三种。 在燃煤锅炉的高温下，绝大多数的汞都被分解成单质汞并以气态形式存在于烟气中。气态 二价汞易溶予水，易被湿法洗涤系统所捕获而脱除；颗粒态汞易被电除尘器等去除；而单 质汞挥发性高且难溶于水，是相对比较稳定的形态，是烟气中汞污染控制的重点和难点。因 此，研究和开发烟气脱汞工艺及其催化剂将成为目前研究的热点。 目前市场上成熟的脱汞技术包括活性炭吸附脱汞和喷溴氧化脱汞技术，投资成本 很高；由于Hg2+的水溶性，烟气通过湿式脱硫装置（WFGD)后，Hg2+的脱除率可以达到90%， 但取°的去除率几乎为0,为此可以通过各种氧化法，先将Hg°氧化，再与WFGD结合，可以达 到高的汞去除率。然而目前SCR脱硝催化剂对Hg°有氧化作用，但氧化率较低，需要向烟气 中补充HC1，造成设备的腐蚀，影响系统安全运行。为此在脱硝催化剂的基础上，开发协同脱 硝脱汞催化剂实现汞的氧化能力成为目前研究的重点。 下述的已知技术，都存在一些不足： 中国专利CN104415766A公开了一种燃煤电站烟气脱汞脱硝复合催化剂及其制备 方法，该专利技术的复合催化剂对氮氧化合物有害气体和汞具有较高的清除率，但制备工艺复 杂，需要对硅藻土进行多次改性，同时需要引入增塑剂和硼酸盐玻璃等，成本较高。 中国专利CN103657636A公开了 一种同时脱硝脱汞的板式催化剂及其制备方法， 将活性成分涂覆在骨架上，可实现对NOJPHg°的脱除，但催化剂缺乏稳定，在高空速下运 行，活性成分容易脱落。 中国专利CN103480371A公开了一种脱硝脱汞催化剂及其制备方法和应用，通过 将含钌物质、钛基脱硝催化剂与双氧水混合接触，将接触后的混合物干燥或不干燥后进行 焙烧，所得催化剂比于单一功能的钛基脱硝催化剂的勵^兑除效率明显提高，且Hg°氧化率 很高。但是该专利采用贵金属催化剂，成本较高，且对烟气纯净度具有较高要求，在高温脱 硝脱汞反应中催化剂容易中毒，对恶劣运行工况适应性差。 中国专利102294248A公开了一种同时脱硝脱汞的锰铁复合氧化物催化剂及其制 备方法。该催化剂活性组分为此02和Fe203，其温度适应窗口较宽，可以有提高催化剂抗中 毒性能，对恶劣运行工况具有较强的适应性，但是该专利并未涉及催化剂的成型，考虑到床 层压降及设备要求，该催化剂很难直接应用于现有烟气脱硝装置中。此外，催化剂的脱硝脱 萊效率有待进一步提尚。
技术实现思路
本专利技术针对国家标准对汞及其化合物排放量的严格控制，以及目前未有能够有效 同时脱除烟气中NOdPHgI^催化剂，本专利技术提供了一种针对燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞的 蜂窝状催化剂，在不增加烟气净化装置的前提下，实现对NOJPHg°的同时脱除，不仅节约了 对现有装置的改造成本，而且减少了对大气的污染，具有较强的工业应用价值。 本专利技术的技术方案：一种燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞催化剂，该燃煤电厂烟气 协同脱硝脱汞催化剂为由活性组分和粘结剂组成的粉料，即为蜂窝状复合催化剂，其孔密 度为2-4孔/cm2,挤出压为1000-2000KN，蜂窝状粉料的截面尺寸为150mmxl50mm，长度 500-2000mm； 所述的活性组分为二氧化钛负载的复合金属氧化物，所述的复合金属氧化物为 V205、W03、Ce02、CuO、Zr02、MnO2中的一种或两种以上混合，其质量分数为蜂窝状复合催化剂 的0%~10% ;粘结剂加入量占蜂窝状复合催化剂质量的2-7%。 所述活性组分的制备方法是以二氧化钛为载体，V、W、Ce、Cu、Zr、Mn中的一种或 两种以上的金属硝酸盐为金属前驱体，氨水、NaOH或碳酸钠为沉淀剂，调节pH值为8-12， 在20-160 °C下沉积沉淀反应10_36h，经过滤、洗涤，在60-120 °C干燥，400-600 °C下焙烧 5_15h，即得燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞催化剂的活性组分。 所述的燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞催化剂的制备方法，将活性组分和粘结剂通过 混料机制备粉料，再将粉料加入到真空挤出机进行挤压成蜂窝状，将蜂窝状粉料置于蒸汽 干燥炉中，在30-80°C干燥5-50h，然后在电炉中，350-800°C下煅烧2-20h，即得燃煤电厂烟 气协同脱硝脱汞催化剂。 本专利技术提供了一种燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞的蜂窝状催化剂，该催化剂在典型 的燃煤电厂烟气成分下对氮氧化合物的脱除率达98%，单质汞的氧化率达到96%。此外， 该催化剂使用寿命长，价格低廉。在脱硝脱汞反应器中采用中段喷氨装置，具有较当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞催化剂，其特征在于，该燃煤电厂烟气协同脱硝脱汞催化剂为由活性组分和粘结剂组成的粉料，即为蜂窝状复合催化剂，其孔密度为2‑4孔/cm2，挤出压为1000‑2000KN，蜂窝状粉料的截面尺寸为150mmx150mm，长度500‑2000mm；所述的活性组分为二氧化钛负载的复合金属氧化物，所述的复合金属氧化物为V2O5、WO3、CeO2、CuO、ZrO2、MnO2中的一种或两种以上混合，其质量分数为蜂窝状复合催化剂的0％～10％；粘结剂加入量占蜂窝状复合催化剂质量的2‑7％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁长海，陈霄，李闯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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