一种SCR催化剂及其对零价汞氧化能力的改性方法技术

本发明专利技术提供一种SCR催化剂及其对零价汞氧化能力的改性方法，设计合理，方法简单有效，增强其对烟气中零价汞的氧化能力。所述的改性方法，包括，S1，将蜂窝SCR催化剂单体置于1

【技术实现步骤摘要】
一种SCR催化剂及其对零价汞氧化能力的改性方法


[0001]本专利技术专利涉及火电行业SCR脱硝催化剂改性，具体涉及一种SCR脱硝催化剂及其对零价汞氧化能力的改性方法。

技术介绍

[0002]汞是煤中的痕量元素，煤种不同，燃煤烟气中汞的形态分布也不相同。燃煤烟气中汞主要以3种形态存在：颗粒汞(Hg
p
)、二价汞(Hg
2+
)、气态单质汞(Hg0)。Hg
p
指结合在颗粒表面的汞，可利用除尘设备脱除；Hg
2+
易溶于水，可在湿法脱硫系统中脱除，并且Hg
2+
在烟气中可以部分或全部被颗粒碳吸附，吸附了汞的碳颗粒可被除尘设备脱除；气态Hg0难溶于水，且挥发性极强，在大气中存在的时间长、传输距离远，很难被现有的烟气净化设备脱除，易形成长久性的污染。由此可见，燃烧后脱汞对烟气中汞的形态分布依赖程度很大，难点是Hg0的脱除，加强Hg0向Hg
p
和Hg
2+
的转化利于汞的脱除。
[0003]我国燃煤电厂脱硝以选择性催化还原(SCR)为主流技术，目前应用最广的商业SCR催化剂为金属氧化物催化剂，其主要成分为V2O
5-WO3/TiO2。研究发现，烟气经过SCR催化剂后部分Hg0会被氧化成Hg
2+
，对汞在WFGD中脱除有促进作用，但是先有的响应催化剂，主要还是为了完成脱硝，对于零价汞的氧化能力不足，无法完全满足零价汞的脱除需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种SCR催化剂及其对零价汞氧化能力的改性方法，设计合理，方法简单有效，增强其对烟气中零价汞的氧化能力。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种SCR催化剂对零价汞氧化能力的改性方法，包括，
[0007]S1，将蜂窝SCR催化剂单体置于1-2mol/L的Ce(NO3)3溶液中浸泡；
[0008]S2，浸泡充分后风干，然后煅烧得到改性催化剂。
[0009]优选的，S1中，蜂窝SCR催化剂单体与Ce(NO3)3溶液的比例为30-35g：1L。
[0010]优选的，S1中，蜂窝SCR催化剂单体至少在Ce(NO3)3溶液中浸泡3小时。
[0011]优选的，S2中，浸泡充分后在室温下自然风干。
[0012]优选的，S2中，煅烧的步骤如下，
[0013]S21，从室温升温至保温温度，升温速率小于3℃/min；
[0014]S22，在保温温度下保温至少24h；
[0015]S23，从保温温度升温至煅烧温度，升温速率小于3℃/min；
[0016]S24，在煅烧温度煅烧至少48h；
[0017]S25，自然冷却至室温。
[0018]进一步，所述保温温度为110-130℃。
[0019]进一步，所述煅烧温度为300-400℃
[0020]一种由上述任意一项所述方法制备得到的SCR催化剂。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022]本专利技术所述的改性方法，在原有脱硝催化剂的基础上，通过浸泡使其能够附着有硝酸铈，通过煅烧后得到氧化铈提高催化剂本身的氧化能力，从而在进行脱硝的时候更好的通过氧化铈对零价汞进行氧化，得到二价汞，操作方法简单高效，能够满足目前对气态的零价汞进行脱除的需求。
具体实施方式
[0023]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0024]本专利技术所述方法主要包括催化剂浸渍、风干和煅烧三个步骤。
[0025]S1，将蜂窝SCR催化剂单体置于1-2mol/L的Ce(NO3)3溶液中浸泡；
[0026]S2，充分浸泡后风干，然后煅烧得到改性催化剂。
[0027]S1中，蜂窝SCR催化剂单体与Ce(NO3)3溶液的比例为30-35g：1L。蜂窝SCR催化剂单体至少在Ce(NO3)3溶液中浸泡3小时。
[0028]S2中，浸泡充分后在室温下自然风干。煅烧的过程也是先进行保温处理然后煅烧，其步骤如下，
[0029]S21，从室温升温至保温温度，升温速率小于3℃/min；
[0030]S22，在保温温度下保温至少24h；优选的，保温温度为110-130℃。
[0031]S23，从保温温度升温至煅烧温度，升温速率小于3℃/min；
[0032]S24，在煅烧温度煅烧至少48h；优选的，煅烧温度为300-400℃。
[0033]S25，自然冷却至室温。
[0034]本专利技术还公开了一种由上述方法制备得到的SCR催化剂。
[0035]实施例1
[0036]本优选实例中，通过对比进行说明对该催化剂的改性。以一块运行了24000h蜂窝SCR催化剂单体为材料，该催化剂单体截距6.88mm，孔径6.22mm，比表面积53.88m2/g，从中截取两块6
×
6孔的小型催化样品A和B。
[0037]称取1302.8g Ce(NO3)3·
6H2O于烧杯中，加适量水溶解后用定容稀释至3L再倒回烧杯中。
[0038]将样品B放入烧杯中浸渍约3h后取出，在室温下自然风干，然后放入电阻炉中煅烧，制得了改性催化剂样品。具体煅烧过程如下：
[0039]Ⅰ、从室温缓慢升温至1100℃，升温速率小于3℃/min；
[0040]Ⅱ、在110℃下保温24h；
[0041]Ⅲ、从110℃升温至300℃，升温速率小于3℃/min；
[0042]Ⅳ、在300℃下煅烧48h；
[0043]Ⅴ
、自然冷却至室温。
[0044]样品A的BET比表面积、单点比表面积、孔容和孔径分别为53.88m2/g、52.66m2/g、0.252ml/g、16.4nm。
[0045]改性后样品B的BET比表面积、单点比表面积、孔容和孔径分别为53.88m2/g、52.66m2/g、0.252ml/g、16.4nm。
[0046]将上述的样品A和改进样品B在模拟烟气中进行对比试验，模拟烟气中O2浓度6％，HCl浓度120～150ppm，温度100～400℃，样品A在350℃时达到最大汞氧化率73.0％；改性后的样品B在350℃时达到最大汞氧化率84.7％，较样品A上升了16.0％。从而能够得到通过浸渍Ce(NO3)3溶液改性的SCR催化剂对烟气中Hg0的氧化能力明显提升，有利于后续设备对烟气中汞的脱除，降低烟气中汞的排放浓度。
[0047]在实施例1的基础上，通过关键参数的控制来进行如下对于催化剂改性的说明。
[0048]实施例2
[0049]S1，将蜂窝SCR催化剂单体按照30g：1L的比例，置于2mol/L的Ce(NO3)3溶液中浸泡3小时；
[0050]S2，充分浸泡后在室温下自然风干，然后煅烧得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SCR催化剂对零价汞氧化能力的改性方法，其特征在于，包括，S1，将蜂窝SCR催化剂单体置于1-2mol/L的Ce(NO3)3溶液中浸泡；S2，充分浸泡后风干，然后煅烧得到改性催化剂。2.根据权利要去1所述的一种SCR催化剂对零价汞氧化能力的改性方法，其特征在于，S1中，蜂窝SCR催化剂单体与Ce(NO3)3溶液的比例为30-35g：1L。3.根据权利要去1所述的一种SCR催化剂对零价汞氧化能力的改性方法，其特征在于，S1中，蜂窝SCR催化剂单体至少在Ce(NO3)3溶液中浸泡3小时。4.根据权利要去1所述的一种SCR催化剂对零价汞氧化能力的改性方法，其特征在于，S2中，浸泡充分后在室温下自然风干。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓涛，杨世极，舒凯，常磊，潘栋，尚桐，杨晓刚，
申请(专利权)人：西安西热锅炉环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：