一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于烟气脱硝技术领域，涉及一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂及其制备方法。该宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，适用于工作温度窗口在150℃-420℃的烟气脱硝；以锐钛型钛白粉为载体负载1％-2％的钒，以过渡金属氧化物为助剂，采用浸渍法制备脱硝催化剂；过渡金属氧化物为氧化钼、氧化铈及氧化锰的混合物。在中低温下，特别是在180-300℃能有效地抵抗SO2和H2O对催化剂的影响。该催化剂活性温度区间介于工业窑炉烟气温度范围内，可应用于工业锅炉、冶金烧结炉、化工裂解炉、水泥和玻璃窑炉等窑炉的氮氧化物排放控制，无需按照原有中温SCR工艺烟气进入SCR反应器前需要经过空气预热器再热，减少能量损失。减少能量损失。

【技术实现步骤摘要】
一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于烟气脱硝
，涉及适于宽温域烟气使用的脱硝催化剂，具体涉及一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着国家环保政策的实施，我国火电厂及各行各业脱硝市场正如火如荼地展开。NH
3-SCR脱硝工艺因其经济性、高效性，成为脱除电厂锅炉烟气中的主流工艺。目前，商用的SCR催化剂主要是V2O
5-WO3/TiO2，其最佳运行温度在300～420℃。
[0003]燃煤电厂的烟气温度一般可以满足该催化剂运行所需温度，但在实际运行过程中，电厂中使用催化剂时为了避免重复加热烟气，反应器必须安装在脱硫、除尘装置的上游，而该烟气段高浓度的烟尘会影响催化剂脱硝性能，降低催化剂使用寿命。另外，在经济转型升级过程中，电力行业也存在结构调整，很多电力企业机组存在低负荷运行情况，烟气温度低于300℃，并且该情况将长期存在。
[0004]与燃煤电厂的烟气相比，其他工业锅炉、玻璃陶瓷炉窑、水泥炉窑、冶金烧结炉等装置所排放的烟气温度相对较低，一般在200～300℃。已有的商业V2O
5-WO3/TiO2催化剂在该温度范围内活性较低，并且喷入的氨气易与烟气中的SO2和H2O反应形成硫酸氢铵等物质覆盖在催化剂表面，从而引起催化剂的失活，很难满足烟气氮氧化物的排放标准。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂及其制备方法，该宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，适用于工作温度窗口在150℃～420℃之间的烟气脱硝，尤其是在150℃-300℃，能有效地抵抗SO2和H2O对催化剂的影响。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，以锐钛型钛白粉为载体负载钒，以过渡金属氧化物为助剂，采用浸渍法制备脱硝催化剂；所述过渡金属氧化物为氧化钼、氧化铈及氧化锰的混合物。
[0008]进一步，所述氧化钼的质量占比为5.5％-7.8％，氧化铈的质量占比为3.0％-5.5％，氧化锰的质量占比为5.2％-7.4％。
[0009]进一步，在浸渍法制备脱硝催化剂中，采用的浸渍液以质量百分比计为：催化剂活性粉末占40％-50％，粘结剂占6％-10％，甲醇占30％-40％，水占20％-25％。
[0010]进一步，所述脱硝催化剂适用于工作温度窗口在150℃～420℃之间的烟气脱硝。
[0011]第二方面，本专利技术又提供了一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂的制备方法，选用玻璃纤维薄毡作为骨架材料，先制作玻璃纤维加固的TiO2基板，再把基板放到活性粉末溶液中浸泡，以使活性成分能均匀吸附在基板上；具体包括如下步骤：
[0012]步骤1)、配制草酸溶液，向草酸溶液中加入质量浓度为1％-2％的偏钒酸铵，搅拌均匀后得到溶液A；
[0013]步骤2)、配制助溶剂溶液B，其中含质量浓度为5.5％-7.8％的七钼酸铵、3.0％-5.5％的氧化铈、5.5％-7.8％的氧化锰，加入去离子水搅拌溶解得溶液B；
[0014]步骤3)、将所述溶液A和溶液B混合并搅拌均匀后得到浸渍液；
[0015]步骤4)、将所述浸渍液加入称量好的锐钛型钛白粉粉末中，其中载体占77.3％-85.3％，充分搅拌并经过干燥、捏合、烘干、焙烧、研磨后得到催化剂粉末。
[0016]进一步，上述步骤1)中，所述草酸溶液的质量浓度为4.5％。
[0017]进一步，上述步骤1)中，所述偏钒酸铵的加入质量是草酸溶液质量的二分之一。
[0018]第三方面，本专利技术还提供了一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂单元的制备方法，具体包括以下步骤：
[0019]步骤a)、选用玻璃纤维薄毡作为骨架材料，将所述骨架材料通过成型工艺制造成波纹板，再和一定尺寸的平板叠装成单元；
[0020]步骤b)、将制作好的单元进行粘结剂一次浸渍液浸渍，浸渍液为80％-85％的粘结剂、5％-10％的钛白粉、5％-8％的JDG10的混合液；
[0021]步骤c)、将制作好的单元进行催化剂粉末溶液浸渍；
[0022]步骤d)、将浸渍好的单元在烧结炉煅烧后进行边缘硬化处理，处理完成后得到催化剂单元。
[0023]进一步，上述步骤c)中，所述浸渍液为40％-50％的催化剂活性粉末、6％-10％粘结剂、30％-40％甲醇、20％-25％水的混合液。
[0024]进一步，上述步骤d)中，浸渍好的单元在烧结炉煅烧时间为7个小时。
[0025]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：这种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，适用于150℃-420℃温度窗口的高效环保的氮氧化物净化的SCR催化剂。一方面，在中低温下，特别是在180-300℃，能有效地抵抗SO2和H2O对催化剂的影响。该催化剂活性温度区间介于工业窑炉烟气温度范围内，可以应用于工业锅炉、冶金烧结炉、化工裂解炉、水泥和玻璃窑炉等窑炉的NOx排放控制，也可应用于硝酸生产、己内酰胺生产以及酸洗等工业过程，无需按照原有中温SCR工艺烟气进入SCR反应器前需要经过预热器再热，减少了能量的不必要损害，填补了我国中低温SCR技术空白，另一方面，可以满足电力企业低负荷运行使用常规催化剂带来的空预器因ABS堵塞带来的一系列问题，带来巨大的经济效益和环境效益。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细描述：
[0027]实施例1：
[0028]本专利技术提供了一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，适用于工作温度窗口在150℃～420℃之间的烟气脱硝。其以锐钛型钛白粉为载体负载1％-2％的钒，以过渡金属氧化物为助剂，采用浸渍法制备脱硝催化剂；所述过渡金属氧化物为氧化钼、氧化铈及氧化锰的混合物。
[0029]进一步地，所述氧化钼的质量占比为5.5％-7.8％，氧化铈的质量占比为3.0％-5.5％，氧化锰的质量占比为5.2％-7.4％。
[0030]进一步地，在浸渍法制备脱硝催化剂中，采用的浸渍液以质量百分比计为：催化剂
活性粉末占40％-50％，粘结剂占6％-10％，甲醇占30％-40％，水占20％-25％。
[0031]上述宽温域SCR波纹式脱硝催化剂的制备方法，选用玻璃纤维薄毡作为骨架材料，先制作玻璃纤维加固的TiO2基板，再把基板放到活性粉末溶液中浸泡，以使活性成分能均匀吸附在基板上；具体包括如下步骤：
[0032]步骤1)、配制草酸溶液，向草酸溶液中加入质量浓度为1％-2％的偏钒酸铵，搅拌均匀后得到溶液A；其中，草酸溶液的质量浓度为4.5％，偏钒酸铵的加入质量是草酸溶液质量的二分之一；
[0033]步骤2)、配制助溶剂溶液B，其中含质量浓度为5.5％-7.8％的七钼酸铵、3.0％-5.5％的氧化铈、5.5％-7.8％的氧化锰，加入去离子水搅拌溶解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，其特征在于，以锐钛型钛白粉为载体负载1％-2％的钒，以过渡金属氧化物为助剂，采用浸渍法制备脱硝催化剂；所述过渡金属氧化物为氧化钼、氧化铈及氧化锰的混合物。2.根据权利要求1所述的宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，其特征在于，所述氧化钼的质量占比为5.5％-7.8％，氧化铈的质量占比为3.0％-5.5％，氧化锰的质量占比为5.2％-7.4％。3.根据权利要求1所述的宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，其特征在于，在浸渍法制备脱硝催化剂中，采用的浸渍液以质量百分比计为：催化剂活性粉末占40％-50％，粘结剂占6％-10％，甲醇占30％-40％，水占20％-25％。4.根据权利要求1所述的宽温域SCR波纹式脱硝催化剂，其特征在于，所述脱硝催化剂适用于工作温度窗口在150℃～420℃之间的烟气脱硝。5.一种宽温域SCR波纹式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，选用玻璃纤维薄毡作为骨架材料，先制作玻璃纤维加固的TiO2基板，再把基板放到活性粉末溶液中浸泡，以使活性成分能均匀吸附在基板上；具体包括如下步骤：步骤1)、配制草酸溶液，向草酸溶液中加入质量浓度为1％-2％的偏钒酸铵，搅拌均匀后得到溶液A；步骤2)、配制助溶剂溶液B，其中含质量浓度为5.5％-7.8％的七钼酸铵、3.0％-5.5％的氧化铈、5.5％-7.8％的氧化锰，加入去离子水搅拌溶解得溶液B；步骤3)、将所述溶液A和溶液B混合并搅拌均匀后...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖雷，蒋宗安，刘炜，冯艳婷，姚元庆，杨莎莎，曹朋辉，
申请(专利权)人：启源西安大荣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：