[发明专利]一种NH3

说明书

本发明提供一种NH₃‑SCR低温烟气脱硝催化剂，包含SSZ‑13分子筛以氢型计20‑50%，及铜以CuO计5‑12%、锰以MnO计4‑8%；通过如下步骤制成：铵型的SSZ‑13分子筛，加Cu、Mn的硝酸盐水溶液进行离子交换，过滤、水洗、干燥后550‑580℃焙烧，得Cu‑Mn/SSZ‑13分子筛焙烧粉，含CuO2‑4%、MnO1‑2%；Cu‑Mn/SSZ‑13分子筛焙烧粉30‑60份、碱式碳酸铜5‑12份、碳酸锰4‑11份、水洗高岭土30‑50份，混匀，洒入磷酸铝溶胶‑拟薄水铝石复合胶液100‑130份，捏合、挤条、干燥、500‑550℃焙烧；焙烧条浸渍乙酸水溶液，干燥后在隔绝空气和配入甲醇的条件下300‑330℃焙烧2‑4hr，制得低温烟气脱硝催化剂；其在150‑180℃、NH₃过量10‑50%的条件下，能够将2000mg/m³以下的NOx处理到≤80 mg/m³的浓度水平；催化性能稳定，对NO、NO₂等酸性成分的耐侵蚀能力强，不易掉粉或粉化。

技术领域

本发明属含NOx气处理技术领域，具体涉及一种NH₃-SCR低温烟气脱硝催化剂及其应用。

背景技术

很多催化剂、净化剂、吸附剂的生产过程中，常采用金属硝酸盐作为原配料。所述金属硝酸盐在催化剂、净化剂、吸附剂的后续窑炉焙烧过程中分解，在催化剂、净化剂、吸附剂中生成高分散的金属氧化物活性组分，同时放出NO₂、NO等一般统称为NOx的氮氧化物气体，当NO₂浓度超过2000 mg/m³时，气体呈现棕黄至棕红颜色，一般须经碱液、酸性尿素溶液和/或含氧化剂的处理液循环吸收才可消除其颜色，才可能达到排放要求。GB 31573-2015无机化学工业污染物排放标准所规定的烟囱排空气中NOx的浓度限值为200mg/m³，特别排放限值为100mg/m³。所述氮氧化物具有异味和毒性，也是造成雾霾的一个原因。所述采用金属硝酸盐作为原配料的优点，包括金属硝酸盐易于购买、纯度高、价格相对便宜，热分解温度低、热分解所得氧化物纯度高、分散度高、活性高。

所述催化剂、净化剂、吸附剂的焙烧过程中，窑炉尾气中NOx的浓度，气流量通常不大，一般为每小时几十到几百m³，同时温度不高不低如80-200℃，主要成分是空气。所述含NOx尾气，通过碱液、酸性尿素溶液，和/或含氧化剂处理液循环吸收处理时，由于吸收处理装置规模小，工艺往往不够完善，所存在的缺点包括：投资不低，运行费用高，有废水废渣问题，烟囱排放气夹带末级循环吸收液，以及造成“落雪”污染周边环境等问题。所述含NOx尾气也可通过配入过量氨气，通过选择还原工艺将所含NOx还原为N₂，再将剩余氨气处理，使NOx、NH₃达标排放；剩余NH₃的处理一般通过酸液吸收处理，如用盐酸吸收，所得氯化铵溶液可作为化肥用于草木及作物种植，但需要定时外送和能够被接受，有些季节较难有合适去向。

CN111229032A公开一种高浓度NOx气流的净化处理方法，其通过在气流配入与NOx进行选择性还原反应所需量120-180%的氨气，在氧化钒-氧化铜/二氧化钛催化剂和200-350℃条件下，将NOx和氨气进行选择性还原反应，过量氨气再和气流中所含氧气反应，使反应出口气中NOx含量低于200 mg/m³甚至低于100 mg/m³，氨气含量低于10 mg/m³；以质量份数计，所述氧化钒-氧化铜/二氧化钛催化剂中，含氧化钒以V₂O₅计为0.5-1%，含CuO3-8%。该方法的优点包括在200-350℃条件下催化剂活性高、寿命长，可处理如NOx的体积含量1%以内的气流；其缺点是操作温度较高，NOx因二次生成明显而不易处理到如80mg/m³以下，直接处理180℃以下温度的气流不易达到脱硝要求，以及氨气耗量较高、催化剂含钒的毒性等问题。

发明内容