[发明专利]一种高效脱硝活性催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种高效脱硝活性催化剂的制备方法，步骤为：将催化剂原料装入脱硝反应器内，通入NH₃和惰性气体后升温，保温后自然冷却，即得。本发明的有益效果是：本发明方法制备的活性催化剂能够大幅度提高催化剂低温区间的脱硝活性，不仅可以提高催化剂在无SO₂和H₂O条件下的脱硝效率，而且能够提高催化剂在同时含SO₂和H₂O条件下的脱硝效率；在不改变现有催化剂制备工艺的前提下，延长催化剂的使用寿命，经济效益显著；粉末催化剂脱硝效率可提高25％，蜂窝催化剂或波纹板式催化剂脱硝效率可提高20％。

技术领域

本发明涉及催化领域，属于大气污染治理技术和环保催化剂材料技术，具体涉及一种高效脱硝活性催化剂的制备方法。

背景技术

以煤为主的能源结构会导致NO_x的排放量的增加，严重污染了生态环境，如何有效地消除NO_x已成为目前环保领域中一个令人关注的重要课题。

在众多NO_x排放控制技术中，氨气选择性催化还原技术(NH₃-SCR)是目前国际上应用最多、技术最成熟的烟气脱硝技术之一，广泛应用于燃煤电厂、工业锅炉等烟气脱硝，该技术具有脱硝效率高、选择性好、运行可靠、维护方便等优点。催化剂是NH₃-SCR系统最核心的部分，其性能直接影响系统的整体脱硝效率和稳定性，是脱硝项目成败的关键。

催化剂制备的关键步骤——焙烧，是影响催化剂活性的重要因素。过高的焙烧温度会引起催化剂烧结，导致催化剂失活。不同的焙烧氛围，金属活性组分具有不同价态，催化剂的活性也不同，合适的焙烧气氛能够提高催化剂活性。CN10808007公开了一种MnO_x-CuSO₄复合氧化物催化剂，制备过程以N₂作为焙烧气氛，该催化剂具有较高的低温脱硝活性，以及较好的抗SO₂中毒能力，与目前催化剂制备工艺相比，过程复杂，不利于放量生产。

通过焙烧提高催化剂活性，在加氢脱硫催化剂方面已有应用，在烟气脱硝领域尚属空白。例如，CN102407148公开了一种加氢脱硫催化剂的活化方法，催化剂原位焙烧碳化和硫化可提高催化剂的加氢脱硫活性。CN106140323公开了一种加氢催化剂活化方法及应用，催化剂在含硫化氢、惰性气体和氢气混合气存在下硫化，其脱硫活性和稳定性得到改善。本发明在不改变现有催化剂制备工艺的前提下，仅增加一步焙烧，可以提高催化剂脱硝活性，延长其使用寿命，经济效益显著。

发明内容

本发明针对现有催化脱硝效率低的问题，提供一种高效脱硝活性催化剂的制备方法：将催化剂原料装入脱硝反应器内，通入NH₃和惰性气体后升温，保温后自然冷却，即得。

本发明所用催化剂原料的活性成分选自V、Mo、W、Ce、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Sn、Mn或La的氧化物的一种或多种，载体选自钛白粉、钛硅粉、钛钨粉、钛钨硅粉、二氧化硅或三氧化二铝的一种或多种，最后形成的活性催化剂为粉末催化剂、蜂窝催化剂或波纹板式催化剂。

脱硝反应器的温度控制在300-550℃，保温时间为1-10h，持续通入NH₃和惰性气体，惰性气体为常见气体，可选氮气、氦气或氩气之一。

本发明的有益效果是：本发明方法制备的活性催化剂能够大幅度提高催化剂低温区间的脱硝活性，不仅可以提高催化剂在无SO₂和H₂O条件下的脱硝效率，而且能够提高催化剂在同时含SO₂和H₂O条件下的脱硝效率；在不改变现有催化剂制备工艺的前提下，延长催化剂的使用寿命，经济效益显著；粉末催化剂脱硝效率可提高25％，蜂窝催化剂或波纹板式催化剂脱硝效率可提高20％。

具体实施方式