[发明专利]一种低钒脱硝、脱汞、脱二噁英催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种低钒脱硝、脱汞、脱二噁英催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂以TiO₂为载体，V₂O₅为主活性组分，WO₃和CeO₂为发挥协同效应的次活性组分，并采用分步浸渍法制备。其特点是降低了具有高毒性的钒的用量，显著降低了后续污染物的毒性效应。在烟气处理时，NO_x的去除率高达95％，汞的去除率高达90％，二噁英的去除率高达95％。且适用于钢铁厂以及垃圾焚烧厂等行业排放废气的处理。

技术领域

本发明属于环境材料、环境催化和环境技术领域，涉及一种催化剂，尤其涉及一种低钒脱硝、脱汞、脱二噁英催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

在钢铁烧结过程中，排放的烟气中含有大量的颗粒物、SO₂、NO_x、Hg、二噁英等污染物。随着超低排放实施，除尘和脱硫可利用现有控制设施升级改造，而NO_x、Hg、二噁英等多污染物协同控制成为未来研究重点。

SCR脱硝技术是指在催化剂存在的条件下，用NH₃或尿素作为还原剂将NO_x还原成N₂，工业上应用最多的是V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂，不仅对NO_x脱除效率较高，还具有脱除汞、二噁英的作用，因此烧结烟气使用SCR技术具有良好的前景。

SCR由于成熟和高效而成为火力发电厂等固定源主流的脱硝技术，而其核心问题就在于催化剂的研制。目前国内外学者对许多催化剂体系进行了深入系统的研究，如V₂O₅-WO₃/TiO₂，Mn/TiO₂，Fe/TiO₂，Cu/TiO₂，Cr/TiO₂和MnOx-CeO₂等等。目前，工业化应用的NH₃-SCR催化剂，多以TiO₂为载体，再负载上一定量的V₂O₅、WO₃或MoO₃等组分，正是基于该类催化剂在高效净化NO_x、汞、二噁英的同时，具备良好的抗硫性能。但是，该技术在实际使用中仍存在一些问题，一是催化剂成本较高；二是活性组分V₂O₅的前驱体一般毒性非常大，容易对人体和环境产生污染。因此，开发成本低廉、环境友好的低钒或非钒基SCR催化剂具有重要意义。本发明在V₂O₅-WO₃/TiO₂配方的基础上，大大降低了V与W的量，同时添加第二助剂从而制备了一种成本低、毒性小、抗水抗硫能力高、NO_x去除性能优良的脱硝催化剂。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种低钒脱硝、脱汞、脱二噁英催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂毒性小、成本低且NO_x、汞、二噁英去除性能优良。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种低钒脱硝、脱汞、脱二噁英催化剂，所述催化剂包括自TiO₂载体依次叠加的CeO₂层、WO₃层以及V₂O₅层。