CN102350339A - 一种用于电厂燃煤烟气scr脱硝的催化剂及其制备方法 - Google Patents

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陶迅
谷东亮
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Abstract

本发明公布了一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂，包括TiO2和活性组分，其特征在于：所述TiO2占催化剂总重量的80%，所述活性组分包括V2O5和WO3，所述V2O5占催化剂总重量0.2-2%，所述WO3占催化剂总重量5-10%。一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法，包括掺钨钛粉的制备，活性组分的负载及其他助剂的加入，催化剂的干燥和焙烧三个步骤。本发明使催化剂的性能得到显著的改善，抗砷、碱金属等物质的毒害能力也显著增强。

Description

一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用于热电厂、冶炼厂的排放废气中                                               
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE002
处理的催化剂及其制备方法，属于环境材料、环境催化和环境保护领域。
背景技术
氮氧化物是大气的主要污染物之一。它不仅会引起光化学烟雾、酸雨等破坏地球生态环境的一系列问题，而且还严重危害着人体的健康 。在国民经济持续增长的形式下，能源利用与环境保护之间的矛盾尤为突出。其中能源消耗排放
Figure 605648DEST_PATH_IMAGE002
不断增长的趋势虽有缓解，但是
Figure 709739DEST_PATH_IMAGE002
排放的地区分布以及行业均仍极为不平衡。其中火电厂既是我国的主要供电企业也是排放
Figure 427160DEST_PATH_IMAGE002
较多的工业，因此如何有效的消除氮氧化物已成为目前环保领域中一个令人关注的重要课题。氨气催化选择性催化还原最初起源于日本，现已在国外发展为较成熟和高效的火电厂主流脱销技术，而其核心问题就在于催化剂的研制。目前应用最多的SCR催化剂大多以
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE004
为载体，以
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE006
或
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE008
为活性成分。其中催化剂的基材配比大同小异，其对脱硝效率有很重要的影响，只有合适的基材配比才可以使脱硝效率达到较高的脱硝效率,并且可以提高催化剂的抗中毒性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种达到较高的脱硝效率的用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂及其制备方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂，包括
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE010
和活性组分，其特征在于：所述
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE012
占催化剂总重量的80%，所述活性组分包括
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE016
，所述
Figure 2011102418545100002DEST_PATH_IMAGE018
占催化剂总重量0.2-2%，所述
Figure DEST_PATH_IMAGE016A
占催化剂总重量5-10%。
一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法：包括如下步骤：
（1）掺钨钛粉的制备：
取TiO2生产过程中的中间产物加适量水，于水浴条件下搅拌，得到载体浆料，然后加入仲钨酸铵继续搅拌均匀，将混合均匀的浆料放入干燥箱中干燥，干燥完成后于马弗炉中煅烧，然后将煅烧完成的粉末研磨过筛，得到掺钨钛粉；
（2）活性组分的负载及其他助剂的加入：
取步骤（1）中制备的掺钨钛粉加适量水于水浴中搅拌，搅拌过程中加入一定量的偏钒酸铵，然后加入分散剂、粘结剂、成孔剂、增强剂等各种助剂，继续搅拌均匀；
（3）催化剂的干燥和焙烧：
步骤（2）中搅拌均匀的浆料于干燥箱中干燥，再经马弗炉中分段煅烧得到最终的催化剂。
其进一步特征在于：所述步骤（1）中搅拌时水浴温度为50~90℃，干燥温度在100℃，干燥时间为2小时，煅烧温度为350℃~600℃，煅烧时间为5小时，取过筛后100目下的粉末。
进一步的：所述步骤（2）中的偏钒酸铵可以是以粉末的形式直接加入，也可以先将偏钒酸铵粉末浸于草酸溶液中，然后再加入到搅拌中的浆料中。
进一步的：所述步骤（3）干燥过程中，干燥温度为80~110℃，干燥时间为2~5小时，煅烧过程中，采取分段煅烧的方式，或者逐步升温的方式，煅烧温度区间为200~550℃。
进一步的：所述草酸溶液浓度为5%，且溶解偏钒酸铵时是在60~80℃水浴条件下进行的。
本发明催化剂的性能得到显著的改善，在模拟烟气条件下，空速为158400/小时，NOX浓度为500ppmv，在350℃~500℃的温度区间内，脱硝效率达到80%。抗砷、碱金属等物质的毒害能力也显著增强，长时间运行几乎不发生失活现象。
具体实施方式
一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂，包括
Figure 694805DEST_PATH_IMAGE010
和活性组分，所述占催化剂总重量的80%，所述活性组分包括
Figure 820762DEST_PATH_IMAGE014
和，所述
Figure DEST_PATH_IMAGE018A
占催化剂总重量0.2-2%，所述
Figure DEST_PATH_IMAGE016AAA
占催化剂总重量5-10%。
一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法：包括如下步骤：
（1）掺钨钛粉的制备：
取TiO2生产过程中的中间产物加适量水，于水浴条件下搅拌，得到载体浆料，然后加入仲钨酸铵继续搅拌均匀，将混合均匀的浆料放入干燥箱中干燥，干燥完成后于马弗炉中煅烧，然后将煅烧完成的粉末研磨过筛，得到掺钨钛粉；
（2）活性组分的负载及其他助剂的加入：
取步骤（1）中制备的掺钨钛粉加适量水于水浴中搅拌，搅拌过程中加入一定量的偏钒酸铵，然后加入分散剂、粘结剂、成孔剂、增强剂等各种助剂，继续搅拌均匀；
（3）催化剂的干燥和焙烧：
步骤（2）中搅拌均匀的浆料于干燥箱中干燥，再经马弗炉中分段煅烧得到最终的催化剂。
所述步骤（1）中搅拌时水浴温度为50~90℃，干燥温度在100℃，干燥时间为2小时，煅烧温度为350℃~600℃，煅烧时间为5小时，取过筛后100目下的粉末。
所述步骤（2）中的偏钒酸铵可以是以粉末的形式直接加入，也可以先将偏钒酸铵粉末浸于草酸溶液中，然后再加入到搅拌中的浆料中。
所述步骤（3）干燥过程中，干燥温度为80~110℃，干燥时间为2~5小时，煅烧过程中，采取分段煅烧的方式，或者逐步升温的方式，煅烧温度区间为200~550℃。
所述草酸溶液浓度为5%，且溶解偏钒酸铵时是在60~80℃水浴条件下进行的。

Claims (6)

1.一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂，包括                                               和活性组分，其特征在于：所述
Figure 2011102418545100001DEST_PATH_IMAGE004
占催化剂总重量的80%，所述活性组分包括
Figure 2011102418545100001DEST_PATH_IMAGE006
和，所述占催化剂总重量0.2-2%，所述
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
占催化剂总重量5-10%。
2.一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法：包括如下步骤：
（1）掺钨钛粉的制备：
取TiO2生产过程中的中间产物加适量水，于水浴条件下搅拌，得到载体浆料，然后加入仲钨酸铵继续搅拌均匀，将混合均匀的浆料放入干燥箱中干燥，干燥完成后于马弗炉中煅烧，然后将煅烧完成的粉末研磨过筛，得到掺钨钛粉；
（2）活性组分的负载及其他助剂的加入：
取步骤（1）中制备的掺钨钛粉加适量水于水浴中搅拌，搅拌过程中加入一定量的偏钒酸铵，然后加入分散剂、粘结剂、成孔剂、增强剂等各种助剂，继续搅拌均匀；
（3）催化剂的干燥和焙烧：
        步骤（2）中搅拌均匀的浆料于干燥箱中干燥，再经马弗炉中分段煅烧得到最终的催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中搅拌时水浴温度为50~90℃，干燥温度在100℃，干燥时间为2小时，煅烧温度为350℃~600℃，煅烧时间为5小时，取过筛后100目下的粉末。
4.根据权利要求2所述的一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的偏钒酸铵可以是以粉末的形式直接加入，也可以先将偏钒酸铵粉末浸于草酸溶液中，然后再加入到搅拌中的浆料中。
5.根据权利要求2所述的一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）干燥过程中，干燥温度为80~110℃，干燥时间为2~5小时，煅烧过程中，采取分段煅烧的方式，或者逐步升温的方式，煅烧温度区间为200~550℃。
6.根据权利要求5所述的一种用于电厂燃煤烟气SCR脱硝的催化剂的制备方法，其特征在于：所述草酸溶液浓度为5%，且溶解偏钒酸铵时是在60~80℃水浴条件下进行的。
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