[发明专利]烟气脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法，具体涉及一种烟气脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国经济一直保持快速增长，污染物排放也急剧增加，特别是氮氧化物(NOx)排放量居高不下，NOx排放到大气中易形成光化学烟雾、破坏臭氧层和造成温室效应。NOx形成酸雨沉降到水中容易造成水体富营养化，直接促进藻类(如蓝藻)等有害微生物的生长，严重威胁饮用水安全。要实现氮氧化物减排，就要实施脱硝工程，其中最核心的部件便是脱硝催化剂。

目前广泛使用的脱硝催化剂机械强度偏低，使用过程中经常出现磨损、破碎甚至坍塌的现象，无法再生，大大影响了催化剂的使用寿命，造成了投资的加大和资源的浪费。在使用过程中，除进行脱硝反应外，SO₂氧化率高，对下游设备的腐蚀严重，极易造成空气预热器的堵塞，使烟道阻力增加，提高风机负荷，导致风机用电量增加。其次，目前广泛使用的脱硝催化剂本身具有一定的毒性，淘汰下来的催化剂如处理不当，会污染地下水，造成二次污染。因此，开发一种高效环保、SO₂氧化率低、机械强度高、使用寿命长且具有自主知识产权的脱硝催化剂成为迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种烟气脱硝催化剂，提高催化剂的机械强度，增加催化剂的再生次数，延长催化剂的使用寿命，降低催化剂使用过程中SO₂氧化率，解决废弃催化剂对环境的再次污染；本发明还提供其制备方法，工艺合理。

本发明所述的烟气脱硝催化剂，以TiO₂复合Al₂O₃、SiO₂、BaO或ZrO₂中的一种或多种为载体，以玻璃纤维为骨架，以钨、钼、铁、铈、铌或锰中的一种或多种为活性组分。

其中：

活性组分为重量比为0.5～5：0.5～5：1～6的钨、钼和铈的混合物，优选该活性组分，各组分协同作用强，原材料易得，能够提高催化剂的脱硝效率。

载体为TiO₂复合SiO₂或ZrO₂中的一种或两种，当载体为TiO₂复合SiO₂时，TiO₂与SiO₂的重量比为99.5～98：0.5～2；当载体为TiO₂复合ZrO₂时，TiO₂与ZrO₂的重量比为99.5～95：0.5～5；当载体为TiO₂复合SiO₂和ZrO₂时，TiO₂、SiO₂、ZrO₂的重量比为99～93：0.5～2：0.5～5。

本发明所述的烟气脱硝催化剂，包括以下重量份数的成分：载体402-476重量份、骨架20-40重量份、活性组分2-50重量份和粘土2-8重量份。

本发明所述的烟气脱硝催化剂，包括以下重量份数的原料：载体402-476重量份、活性组分前驱体水溶液、玻璃纤维20-40重量份和粘土2-8重量份，活性组分前驱体水溶液中以活性组分计，重量含量为2-50重量份，活性组分前驱体水溶液优选质量浓度为15-30％。还包括以下重量份数的原料：油酸3-7重量份、木棉1.0-3.0重量份、聚氧化乙烯3-7重量份、甲基纤维素3-7重量份和浓度为15-25％的氨水45-90重量份。

本发明所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，包括混料，混料包括以下步骤：

步骤1：将部分载体加入强力混炼机，然后加入油酸、粘土和活性组分前驱体水溶液进行混炼；

步骤2：再将剩余的载体与部分水加入到强力混炼机中进行混炼；

步骤3：再将部分浓度为15-25％的氨水加入到强力混炼机中进行混炼，当泥料温度达到95℃以上时，排出混炼泥料产生的气体，泥料中的水分达到26.5-28.5％，结束步骤3；

步骤4：再将玻璃纤维、木棉和剩余的水加入到强力混炼机中进行混炼，当泥料中的水分达到30-32％，结束步骤4；

步骤5：再将部分甲基纤维素和部分聚氧化乙烯加入到强力混炼机中进行混炼；

步骤6：再将剩余的甲基纤维素和剩余的聚氧化乙烯和剩余的浓度为15-25％的氨水加入到强力混炼机中进行混炼，当泥料的水分达到28-29％时，结束混炼。