[发明专利]一种高比表面积钒锌系改性脱硝催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硝催化剂，特别涉及一种高比表面积钒锌系改性脱硝催化剂及制备方法。

背景技术

氮氧化物是大气中的主要污染物，它不仅是硝酸型酸雨的主要成因，而且还能在空气中形成光化学烟雾，同时还可以对动植物及人体造成很大的危害。

贵金属是最早应用的一种催化剂，主要包括Pt、Rh、Pd等。适用于烟气温度较低且不易提升的场合，具有比较高的催化活性，有一定的抗SO₂和H₂O的能力，但是由于该类催化剂价格过于昂贵、使用温度范围狭窄，体系中O₂对SCR反应有抑制作用等，广泛应用存在限制。

后期连续开发了Mn系，Cu系的脱硝催化剂，脱硝活性尚可，但由于抗SO₂和抗水蒸气能力差，热稳定性差，未能在工业上得到推广。

目前来说在全球范围内技术最为成熟，应用最为广泛的烟气脱硝技术是选择性催化还原法，该工艺不仅脱除氮氧化物的效率高，而且几乎没有二次污染，是一种非常值得推广的技术。选择性催化还原技术(SCR法)的基本原理是以NH₃，CO，H₂，碳氢化合物等作为还原剂，在O₂存在的条件下，选择性的将NO_x还原成N₂和H₂O。其中，以NH₃为还原剂的SCR技术因其脱硝效率高而得到了广泛的应用，其反应方程式如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

SCR工艺中商业中应用最广的是V系催化剂，活性及稳定性很好，但V属毒性物质，后续处理造成污染严重，且使用温度区间窄，低温活性差。因此减少V系催化剂的用量，并且保证催化剂的低温活性和高温稳定性是亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用寿命长、活性温度区间宽，尤其低温活性好、高温稳定性好的，制备工艺简单、毒性小、抗水蒸汽和SO₂能力强的高比表面积钒锌系改性脱硝催化剂及制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高比表面积钒锌系改性脱硝催化剂，所述催化剂的载体是TiO₂、TiO₂-SiO₂或含有TiO₂的多元无机氧化物复合物种的一种，所述TiO₂是偏钛酸经过H₂O₂的升温改性制得；所述催化剂载体成型是蜂窝陶瓷型；所述催化剂的活性组分由V₂O₅、ZnO和WO₃组成。

所述的高比表面积钒锌系改性脱硝催化剂，其特征在于，当所述载体为所述TiO₂载体时，所述催化剂中包括以下质量含量的组分：所述TiO₂质量含量为90-95%；所述V2O₅质量含量为0.5～1.53%；所述ZnO质量含量为2.7～5.43%；所述WO₃质量含量为5～8%。

当所述载体为所述TiO₂-SiO₂载体时，所述催化剂中包括以下质量含量的组分：所述TiO₂质量含量为65～75%，SiO₂质量含量为10～18%；所述催化剂活性组分中V₂O₅质量含量为0.5～1.53%，所述ZnO质量含量为2.7～5.43%；所述WO₃质量含量为5～14%。

当所述载体为所述含有TiO2的多元无机氧化物复合物时，所述催化剂中包括以下质量含量的组分：所述TiO2的质量含量为60～70%；所述V₂O₅的质量含量为0.5～1.53%；所述ZnO质量含量为2.7～5.43%；所述WO₃的质量含量为5～14%;所述Al₂O₃的质量含量为5～7%和/或所述SiO₂的质量含量为10～18%。

所述催化剂尺寸为（50-300）×（50-300）×（300-1200）mm。

本发明还提供一种高比表面积钒锌系改性脱硝催化剂的制备方法，包括步骤：

（1）、双氧水改性载体：