[发明专利]一种脱硝催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及烟气脱硝技术领域的一种脱硝催化剂及其制备方法和应用。所述脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：将含锰活性组分浸渍液浸入含锰氧化钛载体并干燥、焙烧得到所述脱硝催化剂；所述的含锰活性组分浸渍液含有活性组分锰的前驱体。所述脱硝催化剂的制备方法简单高效，既利用浸渍法的活性组分用料少，分布均匀的特点，又克服浸渍法锰载量不足的问题，有效提升催化剂中锰含量，提高催化剂反应活性。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，更进一步说，涉及一种脱硝催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

氮氧化物(NOx)是污染大气的主要有害物质之一，是引起酸雨、光化学烟雾，导致臭氧层破坏、温室效应以及雾霾等恶劣天气的重要元凶，而且会危害植物生长，引起人类的呼吸道疾病。由于NOx排放引起的社会问题日益显著，国家环保局对NOx减排提出了更加严格的要求，NOx排放标准也越来越高。高效脱硝技术的推广和应用势在必行，研发高效氮氧化物脱除技术也就具有了重要的经济意义和社会价值。

氨选择性催化还原技术(NH₃-SCR)是目前商业应用的最有效的烟气脱硝技术，在火电厂烟气脱硝中得到广泛应用。NH₃-SCR脱硝技术的核心是催化剂，目前商用的脱硝催化剂是钒钛基催化剂，其工作温度一般为300～400℃。我国的工业窑炉如玻璃窑炉、水泥窑炉等排放的氮氧化物也占到国内氮氧化物排放量的很大一部分，是仅次于火电厂的排放源，而工业窑炉的烟气温度相对较低，大多在150～250℃之间，需要具有低温脱硝活性的催化剂。

现有低温脱硝催化剂制备多采用浸渍、沉淀等技术方法；其中浸渍法可在成型载体上负载活性组分，可实现载体表面组分的均匀分布和较好的催化效果，但同时囿于该工艺方法的特征，难以在浸润饱和之外在催化剂中载入更多的目标组分。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种脱硝催化剂。具体地说涉及一种脱硝催化剂及其制备方法。本发明的制备方法简单高效，既利用浸渍法的活性组分用料少，分布均匀的特点，又克服浸渍法锰载量不足的问题，有效提升催化剂中锰含量，提高催化剂反应活性。

本发明目的之一是提供一种脱硝催化剂的制备方法，可包括以下步骤：

将含锰活性组分浸渍液浸入含锰氧化钛载体并干燥、焙烧得到所述脱硝催化剂；所述的含锰活性组分浸渍液可含有活性组分锰的前驱体。

所述干燥为为本领域常规处理，可室温晾干后烘干，烘干温度具体可为80～130℃干燥6～24h；

所述焙烧可采用程序升温，温度可为400～650℃，焙烧时间为3～7h。

其中，

所述活性组分锰的前驱体可选自锰的可溶性盐，优选自硝酸锰、硫酸锰、氯化锰、醋酸锰中的至少一种。

所述活性组分锰的前驱体中的锰元素的含量是相对于载体的重量百分含量，具体可为所述含锰氧化钛载体重量的2～15wt％，优选为5～10wt％。

所述的含锰活性组分浸渍液还可含有第二变价金属元素的前驱体。

所述第二变价金属元素的前驱体为所述第二变价金属元素的可溶性盐，可优选自第二变价金属元素的硝酸盐、氯化盐和醋酸盐中的至少一种；所述第二变价金属元素优选为铁、铜、铈、钴和镍中的至少一种。

所述第二变价金属元素的加入量是相对于活性组分锰加入量的相对值；以元素计，所述的含锰活性组分浸渍液中，所述活性组分锰与所述第二变价金属元素的摩尔比可为1：(0.1～1.0)，优选1：(0.2～0.5)。

所述含锰活性组分浸渍液具体可为活性组分锰以及第二变价金属元素的前驱体的水溶液。前驱体易溶，完全溶解即可。

所述含锰氧化钛载体的制备方法可包括以下步骤：