[发明专利]一种用于低温燃气烟气脱汞脱硝的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于低温燃气烟气脱汞脱硝的催化剂及其制备方法，该催化剂组分包括活性组份和氧化铝载体，活性组份包括CeO₂和CuO，其中，CeO₂占催化剂质量分数的1.5％～2.5％，CuO占催化剂质量分数的2％～6％；制备方法包括：S1、测量干燥γ‑Al₂O₃载体球饱和吸水量；S2、根据预设的活性成分负载量，称取硝酸铈试剂和硝酸铜试剂，滴入与饱和吸水量相等的去离子水并充分溶解成活性组份；S3、将γ‑Al₂O₃载体球置于混合容器中，并将S2的活性组份缓慢滴入混合容器，滴入过程中进行搅拌，并置于磁力搅拌器上恒温搅拌浸渍；S4、浸渍完成后的混合容器置于马弗炉中进行焙烧，降温后，制得催化剂；与现有技术相比，本发明制备的催化剂能同时控制并减少烟气中Hg⁰及NO的含量。

技术领域

本发明涉及Hg⁰(0价态汞)及NO的联合控制技术，适用于燃气锅炉的烟气净化，具体为一种用于低温燃气烟气脱汞脱硝的催化剂及其制备方法。

背景技术

汞作为主要重金属污染物之一受到全世界广泛关注，大自然中的汞分布在世界各地，许多矿石的成分中都包含汞元素。在常温常压下，汞为一种液态的银白色金属，化学性质较为稳定，汞蒸汽以及汞的化合物有毒，对人体健康和生态环境都造成严重的威胁。

燃煤烟气中，汞的形态分为氧化态汞Hg²⁺、颗粒态汞Hg_p以及元素汞Hg⁰，不同形态的汞在生态环境中的迁移扩散特性以及危害程度不同。氧化态汞Hg²⁺极易溶于水，燃煤烟气中80％-95％的Hg²⁺可被湿法脱硫装置去除；颗粒态汞Hg_p可被颗粒物控制装置有效去除；元素汞Hg⁰由于易挥发、难溶于水等特性，不易被除尘设备和脱硫装置脱除，是汞污染物的主要控制对象。

燃煤烟气中的氮氧化物(NO_X)主要由燃煤中的氮经高温氧化后产生，氮氧化物包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、三氧化二氮(N₂O₃)、四氧化二氮(N₂O₄)和五氧化二氮(N₂O₅)等多种化合物，其中主要的污染物为NO，约占90％。燃气烟气生成的NO通常分为温度型和快速型，其中，温度型NO由助燃空气中的N₂在高温下氧化作用产生，与燃烧温度相关；速度型NO由燃料富集区的碳氧化合物自由基与N₂碰撞反应形成HCN，HCN再被氧化生成NO。NO会对人体健康、生态环境造成危害，引起酸雨、温室效应以及光化学烟雾等重大环境问题。

目前SCR技术是较为常见的Hg⁰及NO联合控制技术。传统SCR系统位置处于空预器上游，此处为高温高尘环境，反应温度在300℃～500℃之间，符合常规催化剂最佳活性温度窗口，但会导致SCR催化剂发生堵塞、毒化等现象，使催化剂活性降低，寿命缩短。新型SCR系统位置处于除尘器下游，此处为低温低尘环境，所处环境烟尘以及毒害物质较少，催化剂使用寿命较长，但温度处于100℃～300℃之间，低于常规催化剂的最佳活性温度窗口；另外，燃气烟气中水含量较高。因此，急需开发一种针对低温烟气、且具有较高催化性能和抗水能力的催化剂。

发明内容

本发明为解决上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种用于低温燃气烟气脱汞脱硝的催化剂及其制备方法。

一种用于低温燃气烟气脱汞脱硝的催化剂，其特征在于，包括活性组份和氧化铝载体，活性组份包括CeO₂和CuO，其中，CeO₂占催化剂质量分数的1.5％～2.5％，CuO占催化剂质量分数的2％～6％。