[发明专利]固定源氨选择性催化还原氮氧化物系列催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定源氨选择性催化还原氮氧化物系列催化剂，用于对工业锅炉、各类窑炉及焚烧炉等固定设备排放的含NO_x气体的治理，使NO_x在催化剂的作用下被氨还原为N₂，属于环保领域。

背景技术

通常，工业锅炉、各类窑炉及焚烧炉等排放的气体称为固定源污染源，汽车及其它交通工具的排放气体称为移动源污染源。固定源排放中含有一定量的氮氧化物(下称NO_x，主要是NO和NO₂)，NO_x是形成酸雨与光化学烟雾的主要物质，被公认为是主要大气污染物之一。为保护环境，世界各国特别是发达国家对NO_x排放有严格的限制，排放标准越来越严。NH₃选择性催化还原(SCR)，使NO_x在催化剂存在下与NH₃反应，转化成氮气和水，是减少固定源NO_x排放的一项行之有效的技术。目前以V₂O₅/TiO₂为主要成份的商用催化剂，在250℃以上时才对氨选择性催化还原NO_x有较高的活性，无法应用于排烟温度较低的工业锅炉或进行余热回收后的焚烧炉、窑炉等排烟的末端治理。此外，以煤为燃料的燃烧烟气中一般含有SO₂，由于V₂O₅同时对SO₂氧化为SO₃的反应具有催化作用，而SO₃与NH₃及烟气中的H₂O生成硫酸铵盐，硫酸铵盐在低于300℃温度下会沉积在催化剂表面，造成催化剂中毒，这使V₂O₅/TiO₂催化剂的工业应用受到很大的限制。

研究、开发具有低温活性的氨选择性还原NO_x催化剂成为近十年的研究热点，许多国家学者作了大量研究，其中锰氧化物备受人们的关注，其中，纯MnO_x、天然锰矿石、MnO_x/Al₂O₃及MnO_x/TiO₂在125～250℃温度范围内具有一定的催化活性，另外，中国专利CN1413765A公开了一种在氧化铝上负载铜和锰的活性组份，在150～350℃范围内获得了55％～95％转化率。然而，这些催化剂存在低温活性不够高、选择性不理想和抗SO₂毒性能力差等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种固定源氨选择性催化还原氮氧化物系列催化剂，它具有很低的起活温度，并在很宽的温度范围内具有很高的活性，并可抵御不同浓度的SO₂毒性。

本发明另一个目的是提供上述催化剂的制备方法。

本发明固定源氨选择性催化还原NO_x催化剂是一种二氧化钛负载的复合氧化物，该复合氧化物包含载体组分纳米二氧化钛、活性组分二氧化锰和助催化剂组分，所说的助催化剂组分选自过渡金属元素铁、钨或钼的各自氧化物，其中，载体二氧化钛与活性组分中的锰元素及助催化剂中的过渡金属元素铁、钨或钼的重量百分比如下：

二氧化钛     75％～85％，

锰           5％～15％

铁、钨或钼   5％～10％。

锰元素与所说的过渡金属元素的重量百分比为1.0∶1～1.5∶1。