[发明专利]一种脱硝催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种脱硝催化剂及其制备方法和应用，涉及脱硝催化剂技术领域，该脱硝催化剂以赤泥为主要原材料的低温SCR脱硝催化剂，由以下原料45～80份赤泥、10～40份飞灰、3～25份钙钛矿型复合金属氧化物以及0.5～5份扩孔剂焙烧制得，该脱硝催化剂所需的反应温度较低，具有良好的低温催化活性。此外，该脱硝催化剂的比表面积大，空隙结构发达，具有良好的抗硫性能，在有效回收利用了赤泥的情况下，降低了脱硝催化剂的生产成本。

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂技术领域，具体而言，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(NO_X)是大气主要污染物之一，在空气中生命周期长，传送距离远，可造成雾霾、酸雨、光化学烟雾等天气现象。面对与日俱增的减排压力，烟气脱硝技术开发始终是大气治理领域的热门研究课题。选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝技术自1957年问世以来逐渐发展至今，凭借其反应温度低、NOx脱除效率高、二次污染小等特点，已成为世界上应用最为广泛且最具成效的一种烟气脱硝技术。当前，常见的SCR催化剂多以贵金属或金属氧化物为活性组分，以TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、分子筛和碳材料等材料作为催化剂载体。

赤泥是炼铝行业提炼氧化铝过程中产生的废渣。作为大宗固体废物，因缺乏行之有效的回收利用技术，大量赤泥长年累月的以筑坝堆存的形式存放，不仅占用大片土地，而且严重污染周边环境。赤泥的处理和处置是一个国际性难题。

专利CN201610166654公开了一种用于烟气脱硝的赤泥负载氧化钒催化剂及其制备方法，赤泥经过酸处理、碱沉降、焙烧后与水混合，并加入一定量偏钒酸铵，经搅拌、加热蒸干后研磨并焙烧，制得以氧化钒为活性组分的赤泥催化剂，该催化剂反应温度在325～450℃。

专利CN201711000654公开了一种由赤泥酸碱活化直接制备铁系脱硝催化剂的方法，通过向赤泥中加入酸，混合浆料在70～200℃下反应后数小时后，向其中加入碱，调解pH至5～10，最后经固液分离、烘干、焙烧后制得铁钛硅铝氧化物催化剂。

专利CN201710574785公开了一种用于烟气脱硝的赤泥掺杂锰铈催化剂及其制备方法，首先将赤泥水洗至中性并干燥后，将其加入锰盐、铈盐、乙醇和水的混合溶液中，添加沉淀剂，通过静置老化、固液分离、多次调整pH值至中性，最终干燥、焙烧，得到赤泥催化剂。

上述专利均以赤泥作为主要载体，经过酸碱洗或水洗、改性、活化制得赤泥基脱硝催化剂，但这些催化剂所需反应温度比较高，适用于中高温脱硝环境，且制备过程污染环境。另外，由于氧化钒的易致毒性，无钒系脱硝剂有待进一步研究。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱硝催化剂及其制备方法和应用。

本发明是这样实现的：

第一方面，实施例提供了一种脱硝催化剂，由多种原料焙烧制得，所述原料按重量份数计包括以下组分：45～80份赤泥、10～40份飞灰、3～25份钙钛矿型复合金属氧化物以及0.5～5份扩孔剂。

第二方面，实施例提供了一种脱硝催化剂的制备方法，其包括采用如前述实施例所述的脱硝催化剂的组分进行制备。

第三方面，实施例提供了如前述实施例所述的脱硝催化剂或如前述实施例所述的制备方法制备的脱硝催化剂在烟气脱硝中的应用。

本发明具有以下有益效果：