[发明专利]一种CeO2纳米管担载的脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种CeO₂纳米管担载的脱硝催化剂，以氧化铈纳米管为载体，在所述载体上担载金属氧化物。本发明还公开了所述脱硝催化剂的制备方法，包括：步骤(1)：Ce盐与碱在无氧条件下进行水热处理，水热处理后过滤，滤饼经洗涤、烘干即得氧化铈纳米管；步骤(2)：将步骤(1)制得的氧化铈纳米管与活性物质前驱化合物、助催化剂前驱化合物、絮凝剂和调节剂混合，反应结束后过滤，滤饼经烘干、灼烧处理得所述的脱硝催化剂。所述的脱硝催化剂具有较好的催化性能和抗碱金属、碱土金属、重金属及磷酸盐中毒性能。

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体涉及一种选择性催化还原脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是目前人类活动排放到大气中的主要污染物之一，大气中NO_x的排放对人类和环境造成了较大的危害。NO_x主要来源于燃料燃烧过程和各种工业生产过程，主要包括燃煤电厂烟气、工业锅炉/炉窑和汽车尾气，其中燃煤产生的NO_x约占我国固定源排放总量的70％。

近年来，我国为有效控制固定源氮氧化物的排放，氮氧化物排放标准日益严格，清洁计划和减排行动逐项启动，选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、低氮燃烧等各种脱硝技术在我国大力推广应用。其中，选择性催化还原(SCR)脱硝技术是效率最高、最成熟、应用最广泛的烟气脱硝技术，在国外电厂中已得到了广泛应用，市场占有率在70％以上，同时也成为我国烟气脱硝的首选技术。SCR催化剂是SCR技术的核心，其组分、结构、使用寿命及相关参数直接影响到SCR系统的整体脱硝效率。目前投入应用的SCR脱硝催化剂以V₂O₅-WO₃/TiO₂和 V₂O₅-MoO₃/TiO₂为主，其脱硝温度窗口主要在300～400℃之间，使用寿命一般为3～5年。随着系统运行时间的延长，高灰高尘布置的脱硝系统使得SCR催化剂长时间暴露在烟气组分复杂的运行环境中，烟尘容易造成催化剂的堵塞和侵蚀，而飞灰中的钾、钠、钙、砷、铅、磷(碱金属、碱土金属、重金属、磷酸盐)以及烟气中存在的二氧化硫和水蒸气等都会使催化剂污染或中毒，造成催化剂的严重失活。在高灰布置的燃煤电厂中，每1000小时催化剂的脱硝效率降低约0.7％。尤其在我国，大部分燃煤烟气具有“高灰高钙”的特点，高含量的碱金属和碱土金属更容易使催化剂中毒失活。而对于应用于垃圾焚烧炉、生物质发电站和水泥炉窑的尾气处理中的催化剂失活现象更为严重，主要由于此类烟气中含有更多的碱金属、碱土金属和重金属氧化物等毒性物质，加速了催化剂的失活，使其使用寿命进一步缩短。

目前国内外已有大量专利公开了各种类型的SCR脱硝催化剂及制备方案，如公开号为CN102350340A的中国专利文献公开了一种能够氧化零价汞的复合型烟气脱硝催化剂，其表达式为V₂O₅-CeO₂-WO₃/TiO₂或 V₂O₅-CeO₂-MoO₃/TiO₂；其中，二氧化钛为载体，五氧化二钒V₂O₅为主活性组分，氧化铈CeO₂为次活性组分，三氧化钨WO₃或三氧化钼MoO₃为助催化组分。但是，现有的SCR脱催化剂对碱金属、碱土金属、重金属氧化物及磷酸盐等的抗中毒性能较有限。

发明内容

本发明提供了一种氧化铈纳米管负载金属氧化物的脱硝催化剂及其制备方法。该脱硝催化剂催化活性强，对碱金属、碱土金属中毒、重金属及磷酸盐等毒物具有良好的抗性。

一种CeO₂纳米管担载的脱硝催化剂，以氧化铈纳米管为载体，在所述载体上担载金属氧化物。