[发明专利]一种提高中低温SCR催化剂抗ABS和抗水防尘性能的方法

说明书

本发明公开了一种能显著提高钒基或稀土基中低温SCR催化剂抗ABS和抗水防尘性能的方法，是将蜂窝式钒基或稀土基中低温SCR低温脱硝催化剂加入疏水有机硅物料中，加热至120~300℃下保持一定时间；或浸渍于疏水有机硅物料的有机溶剂中，保持一定时间；取出后干燥即得疏水改性的中低温SCR催化剂。本发明利用简单疏水改性方式在蜂窝式钒基或稀土基中低温SCR脱硝催化剂表面形成比较稳定疏水层结构，在不影响催化剂的中低温活性的前提下，显著提钒基和稀土基中低温SCR脱硝催化剂抗水性能，并且在催化剂表面形成自清洁功能涂层，可抑制灰尘、硫酸氢铵等杂质在催化剂表面聚集，保护催化剂孔道，延长催化剂使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种能显著提高中低温SCR催化剂抗ABS和抗水防尘性能的方法，属于制备中低温抗水、防尘性催化剂技术领域。

背景技术

随着国家修订的大气污染物排放标准日益严格，工业企业开展了大量的大气污染物控制措施，其中选择性催化还原技术（SCR）被广泛使用。目前，钒基或稀土基脱硝催化剂进行了大量的中低温活性改性，部分中低温SCR催化剂在160-300℃脱硝效率显著提高，在85%以上，满足了焦化、玻璃等工业烟气大气污染物的控制需求。但是很多脱硝装置经过1年的运行后，催化效率明显降低，甚至部分脱硝装置下游管道出现腐蚀、堵塞等情况。在焦化、玻璃等工业烟气中，往往含有大量的SO₂，在钒基SCR催化剂的作用下，SO₂催化氧化为SO₃与NH₃结合，在水的作用下生成ABS（硫酸氢铵，NH₄HSO₄），再与烟气中的尘、灰分等结合并粘附于烟气管道中。ABS熔点在147℃，沸点在350℃，中低温脱硝、脱硫和除尘装置中，烟气温度往往低于300℃，形成的ABS粘附物很难分解，造成烟气管道出现腐蚀、堵塞等情况。因此，解决这一顽疾的主要方法是提高中低温SCR催化剂抗ABS和抗水防尘性能。

CN 109647376A 公开了一种疏水性能抗硫低温脱硝催化剂的制备方法及产品，使用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙酰丙酮、无水乙醇、P123、十二烷基硫酸铵等制备出Ti-SiO₂载体，然后加入钒、钼、钨等前驱体制备出蜂窝式脱硝催化剂，在180℃下NO转化率在70-80%，催化活性较弱且具体的疏水性能并未提及。CN 109529948A 公开了一种提高锰基低温SCR脱硝催化剂抗水、抗硫性的方法，将纳米级N06聚四氟乙烯与MnO₂掺杂，200℃煅烧后得到耐水性锰基脱硝催化剂，最优催化剂在160℃下，NO_x转化率在63%左右，在180℃下，NO_x转化率在85%，但是聚四氟乙烯加入量较高（20%），活性温度区间较窄等缺点。综上所述，国内外专利关于抗硫低温脱硝催化剂制备方法主要是通过加入具有耐水性能的有机物来实现的，但是使用了大量的有机金属盐，并且工艺步骤复杂，很难工业化应用，且工作温度区间较窄，在180℃时，NO转化率在80%左右，难以满足工业应用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够显著提高钒基或稀土基中低温SCR催化剂抗ABS和抗水防尘性能的方法。

本发明提高中低温SCR催化剂抗ABS和抗水防尘性能的方法，是将蜂窝式钒基或稀土基中低温SCR低温脱硝催化剂用疏水有机硅物料进行疏水改性即可。具体有以下两种改性方法：

方法：将蜂窝式钒基或稀土基中低温SCR低温脱硝催化剂加入疏水有机硅物料中，在密闭条件下加热至120~300℃，保持1~100min；取出后在160~300℃干燥10~60min，即得疏水改性的中低温SCR催化剂。其中疏水有机硅物料为聚二甲基硅氧烷、辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、环甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷中的一种或几种；疏水有机硅物料用量为催化剂体积的0.1%~20%。