一种脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种脱硝催化剂及其制备方法，所述脱硝催化剂包括催化剂载体、负载于所述催化剂载体上的活性组分和助剂以及玻璃纤维，所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体、活性组分和助剂中，所述催化剂载体包括泡沫陶瓷材料；所述活性组分包括MnO2和MoO3，所述助活性组分包括Cr2O3和Co2O3；并且，按脱硝催化剂的总重量为100％计，所述活性组分的含量为12‑28％；所述助活性组分的含量为0.5‑6％；所述玻璃纤维的含量为5‑18％，余量为泡沫陶瓷材料。所述脱硝催化剂的强度高，磨损低，延长了催化剂的使用时间，降低了催化剂的生产和使用成本；脱硝效率高，并且不含有钒，避免了环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硝
，尤其涉及一种脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
目前，世界上工业应用的脱硝技术主要分为低NOx燃烧技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和选择性催化还原(SCR)技术。SCR脱硝技术具有极高的NOx脱出率，是目前应用最多、最成熟的烟气脱硝技术，该技术是在有催化剂存在的条件下利用NH3等还原剂将NOx还原成N2和H2O，从而达到脱除NOx，消除污染的目的。催化剂是SCR技术的核心，其成分组成、结构及相关参数直接影响SCR技术的脱硝效率及运行情况。脱硝催化剂主要性能指标包括脱硝效率、运行寿命等，运行寿命，这主要取决于催化剂的强度。脱硝催化剂的强度高，磨损就低，使用寿命就长；反之，脱硝催化剂的强度低，磨损就高，使用寿命就短。在电厂使用过程中，由于烟气对催化剂的磨损，催化剂的表层会逐渐脱落，导致催化剂的有效活性物质减少，脱硝效率逐渐下降。目前常用催化剂的强度主要是通过控制添加一定量的粘结剂，以提高催化剂强度，磨损控制在≤100mg，催化剂使用时长24000h，但是现有技术这种脱硝催化剂的强度仍有待提高，以求更好的满足电厂用户的生产和更换需求。CN104368334A公开了一种脱硝催化剂及其制备方法，所述脱硝催化剂包括催化剂载体、负载于所述催化剂载体上的活性组分和玻璃纤维，所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中；所述催化剂载体包括二氧化钛、二氧化硅和陶土；所述活性组分包括五氧化二钒和三氧化钼。所述脱硝催化剂中包括二氧化钛，且在催化剂载体和活性组分中掺杂了玻璃纤维，从而提高了脱硝催化剂的强度，也就降低了脱硝催化剂的磨损，延长了催化剂的使用时间，降低了催化剂的生产和使用成本；另外也具有理想的脱硝效率(78-86％)，并且脱硝催化剂的磨损在50mg以下。但是所述脱硝催化剂的低温脱硝效率还不够好，还有待于进一步的研究，另外，所述脱硝催化剂中还存在五氧化二钒，造成使用后的催化剂处理困难，污染环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脱硝催化剂及其制备方法，所述脱硝催化剂磨损较低，具有较长的使用寿命，并且其脱硝效率高，不含有钒，解决了催化剂回收困难和环境污染的问题。本专利技术的目的之一在于提供一种脱硝催化剂，所述脱硝催化剂包括催化剂载体、负载于所述催化剂载体上的活性组分和助剂以及玻璃纤维，所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体、活性组分和助剂中，所述催化剂载体包括泡沫陶瓷材料；所述活性组分包括MnO2和MoO3，所述助活性组分包括Cr2O3和Co2O3；并且，按脱硝催化剂的总重量为100％计，所述活性组分的含量为12-28％，如15％、16％、18％、20％、22％、25％或27％等；所述助活性组分的含量为0.5-6％，如1％、2％、3％、4％或5％等；所述玻璃纤维的含量为5-18％，如6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％或16％等；余量为泡沫陶瓷材料。作为优选的技术方案，按脱硝催化剂的总重量为100％计，所述活性组分的含量为15-22％；所述助活性组分的含量为2-4％；所述玻璃纤维的含量为10-15％，余量为泡沫陶瓷材料。所述泡沫陶瓷材料是由3-6重量份的沸石粉，1-3重量份的粉煤灰，1-3重量份的硅矿石，1-4重量份的可烧失物和粘结剂制备得到的。如所述泡沫陶瓷材料由4重量份的沸石粉，2重量份的粉煤灰，2重量份的硅矿石，2重量份的可烧失物和粘结剂制备得到；或由5重量份的沸石粉，2.5重量份的粉煤灰，2.5重量份的硅矿石，3重量份的可烧失物和粘结剂制备得到；或由4重量份的沸石粉，1.5重量份的粉煤灰，2.5重量份的硅矿石，3.5重量份的可烧失物和粘结剂制备得到。优选地，所述沸石粉包括13X型沸石和/或丝光沸石。优选地，所述沸石粉的粒径为250-350目，如280目、300目、320目或340目等。优选地，所述粉煤灰颗粒呈多孔型颗粒状，其颗粒的粒径为0.5-300μm，如1μm、5μm、10μm、50μm、100μm、160μm、200μm、240μm或280μm等，孔隙率为50-80％，如55％、60％、65％、70％或75％等。优选地，所述可烧失物包括煤粉或面粉。优选地，所述粘结剂包括膨润土和/或羟甲基纤维素。所述活性组分中MnO2和MoO3的质量比为2-5:1，如2.5:1、3:1、3.5:1、4:1或4.5:1等。优选地，所述助剂中Cr2O3和Co2O3的质量比为2-5:1，如2.5:1、3:1、3.5:1、4:1或4.5:1等。优选地，所述玻璃纤维的长度为200-500μm，如250μm、300μm、350μm、400μm或450μm等。所述脱硝催化剂为球形。优选地，所述脱硝催化剂的平均粒径为500μm-5mm，如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm或4.5mm等。本专利技术的目的之一还在于提供一种如上所述的脱硝催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：a)将MnO2前驱体、MoO3前驱体、Cr2O3前驱体、Co2O3前驱体、氨水、水和玻璃纤维混配，得到泥料；b)将所述步骤a)得到的泥料浸渍于泡沫陶瓷材料中，浸渍结束后干燥，得到含水量小于15％的泥料；c)将所述步骤b)得到的含水率小于15％的泥料进行煅烧，得到所述脱硝催化剂。步骤a)中氨水和水的使用量分别为MnO2前驱体、MoO3前驱体、Cr2O3前驱体、Co2O3前驱体总重量的1-2倍，如1.5倍等，和3-6倍，如3.5倍、4倍、4.5倍或5倍等。优选地，步骤a)所述MnO2前驱体选自硝酸锰和/或乙酸锰。优选地，步骤a)所述MoO3前驱体选自七钼酸铵。优选地，步骤a)所述Cr2O3前驱体选自硝酸铬。优选地，步骤a)所述Co2O3前驱体选自硝酸钴。步骤b)所述浸渍为等体积浸渍。优选地，步骤b)所述干燥的温度为80-100℃，如82℃、85℃、88℃、90℃、92℃、95℃或98℃等。步骤b)所述泥料的含水量可为14％、13％、10％、9％、8％、7％、5％或1％等。步骤c)具体为：将温度程序升温至煅烧温度，将所述步骤b)得到的含水率小于15％的泥料在煅烧温度下恒温煅烧；所述恒温煅烧完成后，降温得到脱硝催化剂。优选地，所述升温速率为6℃/min～10℃/min，如6.5℃/min、7℃/min、7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min或9.5℃/min等。优选地，所述降温速率为2℃/min～5℃/min，如2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min或4.5℃/min等。优选地，所述恒温煅烧温度为520℃～600℃，如550℃、560℃、570℃、580℃或590℃等。优选地，所述煅烧的时间为2～7h，如3h、4h、5h、6h或6.5h等。作为优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：a)将MnO2前驱体、MoO3前驱体、Cr2O3前驱体、Co2O3前驱体、氨水、水和玻璃纤维混配，得到泥料，其中，氨水和水的使用量分别为MnO2前驱体、MoO3前驱体、Cr2O3前驱体、Co2O3前驱体总重量的1-2倍和3-6倍；b)将所述步骤a)得到的泥料等体积浸渍于泡沫陶瓷材料中，浸渍结束后在80-100℃条件下干燥，得到含水量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硝催化剂，其特征在于，所述脱硝催化剂包括催化剂载体、负载于所述催化剂载体上的活性组分和助剂以及玻璃纤维，所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体、活性组分和助剂中，所述催化剂载体包括泡沫陶瓷材料；所述活性组分包括MnO2和MoO3，所述助活性组分包括Cr2O3和Co2O3；并且，按脱硝催化剂的总重量为100％计，所述活性组分的含量为12‑28％；所述助活性组分的含量为0.5‑6％；所述玻璃纤维的含量为5‑18％，余量为泡沫陶瓷材料。

【技术特征摘要】
1.一种脱硝催化剂，其特征在于，所述脱硝催化剂包括催化剂载体、负载于所述催化剂载体上的活性组分和助剂以及玻璃纤维，所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体、活性组分和助剂中，所述催化剂载体包括泡沫陶瓷材料；所述活性组分包括MnO2和MoO3，所述助活性组分包括Cr2O3和Co2O3；并且，按脱硝催化剂的总重量为100％计，所述活性组分的含量为12-28％；所述助活性组分的含量为0.5-6％；所述玻璃纤维的含量为5-18％，余量为泡沫陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的脱硝催化剂，其特征在于，按脱硝催化剂的总重量为100％计，所述活性组分的含量为15-22％；所述助活性组分的含量为2-4％；所述玻璃纤维的含量为10-15％，余量为泡沫陶瓷材料。3.根据权利要求1或2所述的脱硝催化剂，其特征在于，所述泡沫陶瓷材料是由3-6重量份的沸石粉，1-3重量份的粉煤灰，1-3重量份的硅矿石，1-4重量份的可烧失物和粘结剂制备得到的；优选地，所述沸石粉包括13X型沸石和/或丝光沸石；优选地，所述沸石粉的粒径为250-350目；优选地，所述粉煤灰颗粒呈多孔型颗粒状，其颗粒的粒径为0.5-300μm，孔隙率为50-80％；优选地，所述可烧失物包括煤粉或面粉；优选地，所述粘结剂包括膨润土或羟甲基纤维素。4.根据权利要求1-3之一所述的脱硝催化剂，其特征在于，所述活性组分中MnO2和MoO3的质量比为2-5:1；优选地，所述助剂中Cr2O3和Co2O3的质量比为2-5:1；优选地，所述玻璃纤维的长度为200-500μm。5.根据权利要求1所述的脱硝催化剂，其特征在于，所述脱硝催化剂为球形；优选地，所述脱硝催化剂的平均粒径为500μm-5mm。6.根据权利要求1-5之一所述的脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a)将MnO2前驱体、MoO3前驱体、Cr2O3前驱体、Co2O3前驱体、氨水、水和玻璃纤维混配，得到泥料；b)将所述步骤a)得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：过冬，
申请(专利权)人：过冬，
类型：发明
国别省市：江苏;32