[发明专利]烟气脱硝催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种烟气脱硝催化剂及其制备方法和用途。本发明的烟气脱硝催化剂包括载体、活性组分和助剂，所述活性组分包含铈的氧化物，所述助剂包含过渡金属氧化物和碱土金属氧化物，其中相对于所述载体的质量，所述铈的氧化物的含量为1％‑10％。本发明的烟气脱硝催化剂为兼顾低温高效、宽的温度窗口、安全环保、抗中毒且SO₂向SO₃的转化率较低的脱硝催化剂。并且，本发明的制备方法工艺简单、成本较低，适合于工业生产。

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硝催化剂及其制备方法和用途。

背景技术

众所周知，近年来大气污染非常严重。氮氧化物(NOx，其包括NO、NO₂、N₂O等)的排放是大气污染的主要污染物之一，它们会严重危害人类健康。氮氧化物主要来自工业生产的燃料燃烧和交通运输燃料燃烧，因此烟气脱硝技术的研究具有非常重要的意义。

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝效率高且技术成熟，是目前应用最广泛的技术。但其所用的催化剂一般为以V₂O₅作为活性组分、TiO₂作为载体的钒钛系。但是，该催化剂存在以下问题：V₂O₅具有剧毒、活性温度窗口较窄(约310-410℃)、易受SO₂中毒、低温下活性较低等

另外，在脱硝催化剂的使用过程中，除了进行脱硝反应之外，SO₂向SO₃的转化率上升，导致对设备腐蚀严重且会造成空气预热器堵塞。因此，需要在减少氮氧化物排放的同时避免SO₃排放增加。另外，目前工业上很多锅炉产生的烟气经过省煤器后，温度已经降至200℃以下，甚至130℃以下。因此，需要开发兼顾低温、高效、宽的温度窗口、安全环保、抗中毒且SO₂向SO₃的转化率较低的脱硝催化剂。

CN10681674A公开了一种低温SCR烟气高效脱硝催化剂，该催化剂在低温130℃时，脱硝效率达到85％以上且能够在130-250℃温度范围保持良好的氮氧化物脱除率和抗水抗硫性能。但是，该催化剂使用了剧毒的氧化钒，并且没有公开SO₂转化率。

CN105817223A公开了一种锰系低温SCR脱硝催化剂，其在120-250℃之间保持良好的氮氧化物脱除率和抗水抗硫能力，但是其没有公开SO₂转化率。

CN103055848A公开了一种掺杂稀土的低温脱硝催化剂，其以锰氧化物作为主要活性组分，二氧化钛作为载体，铁铈等金属氧化物作为催化剂助剂，其在140-180℃范围内氮氧化物的净化率保持在80-98％，但是其没有考察催化剂的抗中毒能力和SO₂转化率。

CN102166522A公开了一种烟气脱硝催化剂，其中催化活性组分为锰钴铈复合氧化物，助催化剂为铁、铜或硅的氧化物中的一种或两种的组合，该催化剂在80-300℃均可达到90％以上的脱硝活性且抗中毒性能良好。但是，该催化剂没有公开SO₂转化率。

CN105126816A公开了一种烟气脱硝催化剂，其以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SO₂氧化率≤0.35％，脱硝率可达到92.3％。但是，其未公开脱硝温度以及活性温度范围，并且SO₂转化率仍需要进一步降低。