[发明专利]协同SO2

说明书

本发明提供一种协同SO₂/SO₃低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂，包括载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂，其中载体为锐钛型二氧化钛粉料和二氧化硅粉料，载体改性剂为铁铝锌复合氧化物，活性组分为钒铁钼铜复合氧化物，其中，载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂的质量比为100:（0.1~5）:（0.1~20）:（0.1~20）:（0.1~2），载体中二氧化钛和二氧化硅的质量比为100:（0.1~10），载体改性剂中铁、铝和锌的元素摩尔比为1:（0.1~10）:（0.1~10）。该催化剂具有优良的抗硫、抗水性能，温度窗口宽，脱硝脱汞效率高，SO₂/SO₃转化率低等特点。另外，本发明还提供了一种制备该催化剂的方法。

技术领域

本发明涉及一种协同SO₂/SO₃低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂及制备方法，属于环保催化材料和大气污染治理领域。

背景技术

汞严重威胁人类的生命健康安全，引起世界各国高度重视。为此，美国于2005年颁布了世界首个针对燃煤电站汞排放实施限值标准。2013年，联合国通过了全球首个汞减排公约《水俣公约》，该条约要求各国限制包括燃煤发电厂在内的排汞企业的汞排放。我国高度重视汞污染防治工作，并在GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》首次规定了燃煤电厂烟气汞排放限值（0.03mg/m³），但其标准远低于美国的标准，达不到治理燃煤电厂汞排放污染及减排目标，且汞的危险性进一步凸显，新的、更加严格的汞排放标准急需颁布。锅炉燃烧烟气中汞形态主要分为颗粒态汞（Hg_p）、元素态汞（Hg⁰）和氧化态汞（Hg²⁺）。由于燃烧炉内温度高，绝大多数的汞以单质形态存在与烟气中，单质形态比较温度、难溶于水。而气态的二价汞易溶于水，易被洗涤，从经济性角度考虑，将烟气中的零价汞Hg⁰催化氧化为二价汞Hg²⁺，在随后的湿法脱硫工艺中将Hg²⁺捕集脱除。目前，SCR脱硝催化剂对Hg有氧化作用，但氧化效率较低，还需要向烟气中补充HX（X代表Cl、Br），造成设备的腐蚀，影响系统安全运行，为此在脱硝催化剂的基础上，开发协同脱硝脱汞催化剂实现汞的氧化能力成为目前研究的热点及难点。同时，催化剂中的V-O-M氧桥的碱性影响酸性二氧化硫在催化剂表面吸附并发生氧化生成SO₃，随着催化剂中V元素含量的增加而提高，SO₂/SO₃转化率随之呈指数上升，聚合钒则会促进SO₂的氧化，同时烟气中少量的Cl-的加入会促进SO₂的氧化。烟气中SO₃具有吸湿性，在空气换热器开始吸收烟气中的水蒸气形成气态硫酸，并与逃逸的NH₃发生反应生成硫酸铵和硫酸氢铵(ABS)，硫酸氢铵具有粘性和腐蚀性，硫酸氢铵的粘性造成大量飞灰沉积在空预器表面引起空预器堵塞，增加空预器的阻力，增加引风机的功率消耗，严重时甚至迫使机组停炉以清理空预器。

目前，市面上也有低SO₂/SO₃转化率脱硝脱汞催化剂出现，但是，以现有技术中的催化剂，其不足之处或工业化应用困难，或是催化剂耐硫性差、或零价汞氧化活性受烟温组分影响较大在实际的烟气条件下对汞氧化效果不佳、或SO₂/SO₃转化率较高，堵塞空预器，满足不了现实的实际需要。

发明内容