[发明专利]一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂及制备方法，该脱硝脱汞催化剂以不锈钢网为支撑体，纳米锐钛型二氧化钛为基体，硼、铒共修饰的锐钛型二氧化钛为载体，钒镧钇银为活性组分，磷铝溶胶为活性分散剂，钼、钨、钡、锌为助催化剂，制得催化剂膏料，经陈腐、涂覆、干燥、剪切、煅烧制得平板式脱硝催化剂。本发明制备的脱硝脱汞催化剂在200~450℃具有优异的脱硝性能和汞氧化性能，催化剂在高灰、高碱的烟气环境均表现较好的抗磨、抗震、抗碱（土）金属性能。

技术领域

本发明涉及一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂及制备方法，属于环保催化材料和大气污染治理领域。

背景技术

选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，SCR）是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，是以氨气（NH₃）作为还原剂将烟气中的NOx还原成无毒无害的氮气和水。NH₃-SCR具有高效选择性、经济性、脱硝效率高等特点，是实现氮氧化物超低排放的必要手段，其中核心脱硝催化剂性能决定了SCR技术的应用条件和范围。我国煤质复杂，燃烧后飞灰含量高，特别是随着其他行业脱硝的继续推进，如水泥行业，其烟气中灰含量、碱土金属含量较高，传统脱硝催化剂因堵塞、磨损、中毒等原因，其寿命大幅度缩减，限制了其进一步应用推广。

催化剂从结构上划分可以分为蜂窝式、平板式、波纹板式。平板式脱硝催化剂采用的是弹性板，在运行过程中，板有轻微的振动，可将粉尘震离，避免粉尘在催化剂上搭桥，具有不易粘结飞灰、抗堵灰能力强的特性，解决了催化剂在运行过程中堵塞的问题，但其在存在高灰环境的磨损、中毒等问题，加速了其寿命快速衰减，实际化学使用寿命2年甚至1年，至今还没有得到有效的解决，因此开发出具有抗磨、抗震、抗碱（土）金属性能强的脱硝催化剂且兼具汞的氧化，避免Hg⁰的挥发，具有重要的意义。

发明内容

本发明制备的高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂克服高灰、高碱（土）等复杂的烟气环境，提高了各氧化物之间的协同作用，使催化剂具有较好的抗堵灰、抗磨、抗震、抗碱（土）金属性能，延长了催化剂的使用寿命，且具有较好的协同脱汞功能，为污染物的协同控制提供了较好的思路，本催化剂制备工艺简单，成本低，满足工业化应用，适用于各种中高温、高灰环境。

本发明的另一个目的是提供上述催化剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂，以不锈钢网为支撑体，纳米锐钛型二氧化钛为基体，硼、铒共修饰的锐钛型二氧化钛为载体，钒镧钇银氧化物为活性组分，磷铝溶胶为活性分散剂，钼、钨、钡、锌氧化物为助催化剂;其中，基体、载体、活性组分、活性分散剂、助催化剂的质量分数分别为73~91.5%、2~5%、1~8%、1.5~4.5%、3~10%；载体中钛、硼、铒摩尔比为1:(0.1~5):(0.1~2)，活性组分中钒、镧、钇、银摩尔比为1:(0.1~5):(0.1~1):(0.1~0.5)，分散活性剂中磷铝摩尔比为1:(2~15)，助催化剂中钼、钨、钡、锌摩尔比为1:(0.5~5):(0.1~0.5):(0.1~5)。

所述不锈钢网网眼宽20~25mm，网眼长38~45mm，钢网厚度0.50~0.65mm，网筋宽度0.40~0.65mm，网筋倾斜角15~45度。

所述基体纳米锐钛型二氧化钛的粒度为20~100nm。

所述一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）分别称取一定量的硼酸、铒可溶盐溶于去离子水中，滴入柠檬酸，调节pH为1~5，制成溶液a；将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中制成溶液b；将溶液a缓慢滴入溶液b中，搅拌均匀，静置1~5h，制成溶液c；将溶液c加入纳米锐钛型二氧化钛中，搅拌均匀，制成膏料，膏料含水量控制在25~32%之间，经陈腐1~5h，450~600℃煅烧1~5h，破碎，磨粉，粒度控制在800~1000目，制成负载型改性载体A。