CN108126759A - 协同so2/so3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂，包括载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂，其中载体为锐钛型二氧化钛粉料和二氧化硅粉料，载体改性剂为铁铝锌复合氧化物，活性组分为钒铁钼铜复合氧化物，其中，载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂的质量比为100:（0.1~5）:（0.1~20）:（0.1~20）:（0.1~2），载体中二氧化钛和二氧化硅的质量比为100:（0.1~10），载体改性剂中铁、铝和锌的元素摩尔比为1:（0.1~10）:（0.1~10）。该催化剂具有优良的抗硫、抗水性能，温度窗口宽，脱硝脱汞效率高，SO2/SO3转化率低等特点。另外，本发明还提供了一种制备该催化剂的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂及制备方法，属于环保催化材料和大气污染治理领域。
背景技术
汞严重威胁人类的生命健康安全，引起世界各国高度重视。为此，美国于2005年颁布了世界首个针对燃煤电站汞排放实施限值标准。2013年，联合国通过了全球首个汞减排公约《水俣公约》，该条约要求各国限制包括燃煤发电厂在内的排汞企业的汞排放。我国高度重视汞污染防治工作，并在GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》首次规定了燃煤电厂烟气汞排放限值（0.03mg/m3），但其标准远低于美国的标准，达不到治理燃煤电厂汞排放污染及减排目标，且汞的危险性进一步凸显，新的、更加严格的汞排放标准急需颁布。锅炉燃烧烟气中汞形态主要分为颗粒态汞（Hgp）、元素态汞（Hg0）和氧化态汞（Hg2+）。由于燃烧炉内温度高，绝大多数的汞以单质形态存在与烟气中，单质形态比较温度、难溶于水。而气态的二价汞易溶于水，易被洗涤，从经济性角度考虑，将烟气中的零价汞Hg0催化氧化为二价汞Hg2+，在随后的湿法脱硫工艺中将Hg2+捕集脱除。目前，SCR脱硝催化剂对Hg有氧化作用，但氧化效率较低，还需要向烟气中补充HX（X代表Cl、Br），造成设备的腐蚀，影响系统安全运行，为此在脱硝催化剂的基础上，开发协同脱硝脱汞催化剂实现汞的氧化能力成为目前研究的热点及难点。同时，催化剂中的V-O-M氧桥的碱性影响酸性二氧化硫在催化剂表面吸附并发生氧化生成SO3，随着催化剂中V元素含量的增加而提高，SO2/SO3转化率随之呈指数上升，聚合钒则会促进SO2的氧化，同时烟气中少量的Cl-的加入会促进SO2的氧化。烟气中SO3具有吸湿性，在空气换热器开始吸收烟气中的水蒸气形成气态硫酸，并与逃逸的NH3发生反应生成硫酸铵和硫酸氢铵(ABS)，硫酸氢铵具有粘性和腐蚀性，硫酸氢铵的粘性造成大量飞灰沉积在空预器表面引起空预器堵塞，增加空预器的阻力，增加引风机的功率消耗，严重时甚至迫使机组停炉以清理空预器。
目前，市面上也有低SO2/SO3转化率脱硝脱汞催化剂出现，但是，以现有技术中的催化剂，其不足之处或工业化应用困难，或是催化剂耐硫性差、或零价汞氧化活性受烟温组分影响较大在实际的烟气条件下对汞氧化效果不佳、或SO2/SO3转化率较高，堵塞空预器，满足不了现实的实际需要。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂及制备方法，采用该方法制备的板式脱硝催化剂，克服了耐硫性差、高温汞氧化效率不佳、SO2/SO3转化率高等工业化应用困难等缺陷，提高了各氧化物之间的协同作用降低氧桥密度，使催化剂在具有较高的脱硝脱汞性能基础上保持较低的SO2/SO3转化率，且高温稳定性好，温度窗口宽，脱硝脱汞效率高，SO2/SO3转化率低，制备工艺简单，成本低，满足工业化应用，适用于各种固定源及移动源的脱硝脱汞。
为解决上述技术问题，本发明提供一种协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂，包括载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂，其中载体为锐钛型二氧化钛粉料和二氧化硅粉料，载体改性剂为铁铝锌复合氧化物，活性组分为钒铁钼铜复合氧化物，其中，载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂的质量比为100:（0.1~5）:（0.1~20）:（0.1~20）:（0.1~2），载体中二氧化钛和二氧化硅的质量比为100:（0.1~10），载体改性剂中铁、铝和锌的元素摩尔比为1:（0.1~10）:（0.1~10）。
进一步，所述助催化剂为钨、铈、镧、铬、锡、镧或钽的纳米氧化物中一种或组合。
进一步，活性组分中钒、铁、钼和铜的元素摩尔比为1:（0.1~10）:（0.1~5）:（0.1~2）。
本发明还提供了一种协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别称取二氧化钛粉料和二氧化硅粉料，并将两者混合均匀；
（2）分别称取铁、铝和锌的可溶性盐，将三种可溶性盐于水或酸性溶液中溶解，然后加入醇溶液混合均匀，静置，再倒入步骤（1）的均匀粉料中，经搅拌、烘干、焙烧、研磨处理后，制成(FeOa-AlOb-ZnOc)/(TiOx-SiOy)改性载体；
（3）将钨、铈、镧、铬、锡、镧或钽的纳米氧化物的一种或几种组合添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）以钒、铁、钼和铜的元素摩尔比为1:（0.1~5）:（0.1~10）:（0.1~5），分别称取上述四种元素的可溶性盐，溶解于水或酸性溶液中，然后添加醇溶液，搅拌均匀后制得钒铁钼铜混合溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液加入步骤（3）中混合物中，搅拌均匀后再由氯化铵或氨水溶液调节溶液pH为5~12，得到催化剂膏料一；
（6）向催化剂膏料一中加入功能助剂，搅拌均匀得到催化剂膏料二；
（7）将催化剂膏料二经陈腐、涂覆，经干燥、焙烧，即得到板式脱硝催化剂。
进一步，所述功能助剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基淀粉醚、羧甲基壳聚糖、聚丙烯酸铵、氨基纤维素、硬脂酸、石蜡、聚乙烯醇、聚乙烯蜡、氯磺酸、拟薄水铝石、铝溶胶或石墨中一种或几种组合。
进一步，步骤（1）中，二氧化钛粉料粒径为80~200目，二氧化硅粉料粒径为80~300目；步骤（2）中，研磨后的改性载体的粒径为100~1000目；步骤（3）中，所述钨、铈、镧、铬、锡、镧或钽的纳米氧化物的粒径为200~1000目。
进一步，步骤（2）和（4）中，酸性溶液为质量浓度为0.5~10%的柠檬酸、醋酸、甲磺酸或氨基磺酸中的一种或几种组合；所述的醇溶液为质量浓度为0.1~100%的甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或几种组合，静置时间为0.1~24h。
进一步，步骤（2）和（7）中，干燥时间为0.1~10h，干燥温度为60~120℃，焙烧温度为350~650℃，焙烧时间为0.5~24h。
进一步，步骤（5）中，氨水的质量浓度为5~45%，氯化铵的质量浓度为0.1~20%。
进一步，步骤（7）中，陈腐时间为0.5~48h，陈腐温度为25~55℃。
本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂，具有优良的抗硫、抗水性能，温度窗口宽，脱硝脱汞效率高，SO2/SO3转化率低等特点。本发明的协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂的形成原理为：Fe-Al-Zn溶液与醇溶液共混后静置形成均匀粘性溶液与钛硅粉混合均于后煅烧，使(FeOa-AlOb-ZnOc)/(TiOx-SiOy)改性载体活性组分分散更好、骨架稳定性强、比表面积更大、为活性组分钒铁、钼铜复合氧化物提供了较多的负载空间，同时降低活性组分与载体之间的氧桥密度。纳米氧化物具有表面能大，吸附能强，更均匀分散活性组分，同时，在功能助剂的作用下与改性载体、活性组分之间形成的层状、环形结构及特殊的内部孔结构，降低了Hg与NH3、NO的竞争吸附剂及SO2的吸附，降低了催化剂的表面粗糙度及SO2/SO3转化率，提高耐磨、机械性能及汞氧化性能。同时，本发明还提供了制备该催化剂的方法，制备工艺简单，成本低，适用于各种固定源及移动源的脱硝脱汞。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下面结合实施例对本发明专利进一步说明。
实施例1
（1）称取999g二氧化钛粉料、1g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取4.34g九水合硝酸铁、0.4g九水合硝酸铝、0.32g六水合硝酸锌，将其溶解于质量浓度为0.5%甲磺酸中，添加100%乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀120℃烘干0.1h、650℃焙烧0.5h、研磨至100目；
（3）将200目0.5g氧化钨、500目0.5g氧化铈添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取0.89g偏钒酸铵、0.31g九水合硝酸铁、0.14g钼酸铵、0.19g六水合硝酸铜，溶于1%氨基磺酸溶液中，添加0.1%甲醇溶液，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入5%氨水溶液中，调节溶液pH为5，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入1g氨基纤维素和3g石墨，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在55℃陈腐0.5h后涂覆，经60℃干燥10h，350℃焙烧24h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积89.7m2/g；耐磨强度65.3mg/100U；催化剂在280~430℃内，脱硝活性高于90.5%，脱汞效率高于80.3%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性91.2%，脱汞效率87.3%，SO2/SO3转化率小于0.81%。
实施例2
（1）称取909g二氧化钛粉料、91g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取0.19g六水合三氯化铁、0.95三氯化铝、0.97g氯化锌，将其溶解于质量浓度为10%柠檬酸中，添加50%乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀60℃烘干10h、350℃焙烧24h、研磨至1000目；
（3）将1000目10g氧化钨、10目0.5g氧化镧添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取0.07g硫酸矾铵、0.86g硫酸铁、0.66g磷酸钼、0.34g硫酸铜，溶于10%醋酸溶液中，添加10%甲醇溶液中，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入15%氨水溶液中，调节溶液pH为6，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入10g氨基纤维素和3g聚乙烯蜡，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在25℃陈腐10h后涂覆，经120℃干燥0.1h，650℃焙烧0.5h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积93.2m2/g；耐磨强度55.3mg/100U；催化剂在280~430℃内，脱硝活性高于91.1%，脱汞效率高于82.8%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性88.2%，脱汞效率83.5%，SO2/SO3转化率小于0.79%。
实施例3
（1）称取950g二氧化钛粉料、50g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取217g九水合硝酸铁、20g九水合硝酸铝、16g六水合硝酸锌，将其溶解于去离子水中，添加30%乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀80℃烘干3h、550℃焙烧2h、研磨至80目；
（3）将800目10g氧化铬、800目3g氧化钽、100目氧化锡2g添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取178g偏钒酸氨、62g九水合硝酸铁、28g钼酸铵、38g六水合硝酸铜，溶于2%柠檬酸溶液中，添加3%异丙醇溶液，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入45%氨水溶液中，调节溶液pH为12，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入10g羧甲基纤维素、2g硬脂酸、8g聚乙烯醇，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在30℃陈腐48h后涂覆，经100℃干燥3h，450℃焙烧8h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积86.1m2/g；耐磨强度35.6mg/100U；催化剂在280~400℃内，脱硝活性高于97.1%，脱汞效率高于78.9%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性96.8%，脱汞效率82.3%，SO2/SO3转化率小于0.96%。
实施例4
（1）称取920g二氧化钛粉料、80g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取9.5g六水合三氯化铁、47.5三氯化铝、48.5g氯化锌，将其溶解于质量浓度为3%醋酸中，添加30%乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀80℃烘干10h、550℃焙烧10h、研磨至700目；
（3）将600目3g氧化镧添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取14g硫酸矾铵、172g硫酸铁、132g磷酸钼、68g硫酸铜溶于去离子水中，添加80%甲醇溶液，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入32%氨水溶液中，调节溶液pH为8，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入3g拟薄水铝石和8g聚乙烯蜡，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在22℃陈腐24h后涂覆，经73℃干燥6.5h，530℃焙烧3h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积102m2/g；耐磨强度23.5mg/100U；催化剂在250~400℃内，脱硝活性高于83.2%，脱汞效率高于93.2%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性89.6%，脱汞效率95.6%，SO2/SO3转化率小于0.67%。
实施例5
（1）称取951g二氧化钛粉料、49g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取18.25g九水合硝酸铁和2.57g六水合三氯化铁、8.7g三氯化铝、43.2氯化锌，将其溶解于质量浓度为5.6%氨基磺酸中，添加70%异丙醇溶液+20%甲醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀68℃烘干6.3h、550℃焙烧3h、研磨至380目；
（3）将500目60g氧化铈、300目100g氧化镧添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取3.57g氯化钒、8.72柠檬酸铁铵、12.87g钼酸锌、9.58g溴化亚铜，溶于3.5%氨基磺酸溶液中，添加10%乙醇溶液，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入17.5%氯化铵溶液中，调节溶液pH为7，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入12g铝溶胶、7.3g羧丙基淀粉醚、2.1g羧甲基壳聚糖，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在39℃陈腐3h后涂覆，经79℃干燥6h，450℃焙烧5h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积98.3m2/g；耐磨强度56.7mg/100U；催化剂在280~430℃内，脱硝活性高于93%，脱汞效率高于78%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性96.3%，脱汞效率81.6%，SO2/SO3转化率小于0.79%。
实施例6
（1）称取978g二氧化钛粉料、22g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取135g六水合三氯化铁、17.6三氯化铝、12.8g氯化锌，将其溶解于质量浓度为7.8%醋酸中，添加20%乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀55℃烘干8h、500℃焙烧15h、研磨至400目；
（3）将400目氧化镧添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取37.8g硫酸矾铵23.8g硫酸铁、35.9g磷酸钼、56.3g硫酸铜，8%柠檬酸溶液中，添加50%异丙醇溶液中，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入35%氨水溶液中，调节溶液pH为9，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入9g羧甲基纤维素，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在40℃陈腐3h后涂覆，经100℃干燥3h，550℃焙烧5h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积93.2m2/g；耐磨强度55.3mg/100U；催化剂在250~400℃内，脱硝活性高于87.5%，脱汞效率高于96.6%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性88.9%，脱汞效率93.9%，SO2/SO3转化率小于0.58%。
实施例7
（1）称取917g二氧化钛粉料、83g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取0.19g六水合三氯化铁、3.56三氯化铝、2.67g氯化锌，将其溶解于质量浓度为1.5%柠檬酸中，添加30%乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀85℃烘干6h、450℃焙烧13h、研磨至700目；
（3）将600目15g氧化钽添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取178g偏钒酸氨、52.1g硫酸铁、16.9g磷酸钼、23.8g硫酸铜，溶于水溶液中，添加20%乙醇溶液中，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入18%氨水溶液中，调节溶液pH为9，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入3g石墨、3g聚乙烯蜡、3g羧甲基纤维素和3g氨基纤维素，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在40℃陈腐5h后涂覆，经90℃干燥4h，550℃焙烧6h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积86.9m2/g；耐磨强度35.2mg/100U；催化剂在280~450℃内，脱硝活性高于89.7%，脱汞效率高于93.1%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性93.1%，脱汞效率95.6%，SO2/SO3转化率小于0.92%。
实施例8
（1）称取951g二氧化钛粉料、49g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取9.5g六水合三氯化铁、47.5三氯化铝、48.5g氯化锌，将其溶解于质量浓度为6%柠檬酸中，添加10%乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀70℃烘干1h、450℃焙烧1h、研磨至200目；
（3）将300目10g氧化铬、500目170g氧化镧添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取0.89g偏钒酸铵、0.86g硫酸铁、0.14g钼酸铵、0.19g六水合硝酸铜，溶于8%醋酸溶液中，添加80%甲醇溶液中，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入30%氯化铵溶液中，调节溶液pH为8，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入22g聚乙烯醇和58g硬脂酸，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在50℃陈腐4.5h后涂覆，经70℃干燥12h，550℃焙烧3h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积87.3m2/g；耐磨强度43.2mg/100U；催化剂在280~400℃内，脱硝活性高于96.3%，脱汞效率高于86%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性93.2%，脱汞效率93.8%，SO2/SO3转化率小于0.75%。
实施例9
（1）称取972g二氧化钛粉料、28g二氧化硅粉料，两者混合均匀；
（2）称取56.3g六水合三氯化铁、25.1三氯化铝、0.92g氯化锌，将其溶解于质量浓度为1%柠檬酸中，添加无水乙醇溶液混合均匀，静置。倒入步骤（1）的均匀粉料中，搅拌均匀80℃烘干6h、520℃焙烧3h、研磨至900目；
（3）将900目30g氧化铈、900目170g氧化钨添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）称取24g硫酸氧钒、68.8g硫酸铁、52.8g钼酸铵、27.2g六水合硝酸铜，溶于1%醋酸溶液中，添加90%乙醇溶液中，经均匀搅拌配制钒铁钼铜溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液添加到步骤（3）中混合粉料中，搅拌均匀后加入15%氯化铵溶液中，调节溶液pH为7.5，得初步催化剂膏料；
（6）向初步催化剂膏料中加入15g聚乙烯醇和67g硬脂酸，搅拌均匀得到催化剂膏料；
（7）将催化剂膏料在55℃陈腐6h后涂覆，经95℃干燥3h，500℃焙烧2h，即可得到板式催化剂。
取一定量的板式脱硝催化剂置于微型活性评价装置中，设置反应温度250~500℃，烟气成分NO（500ppm）、O2（5%）、NH3（500ppm），SO2（1000ppm，使用时添加）、Hg（120μg/m3）、H2O（6%O2，使用时添加）、HCl（1ppm），载气为N2，反应空速为30000h-1，催化剂粒度10~20目，测试结果表明：催化剂比表面积93.7m2/g；耐磨强度23.6mg/100U；催化剂在280~450℃内，脱硝活性高于98.7%，脱汞效率高于95.6%；370℃持续通入24h的H2O、SO2后，脱硝活性99.1%，脱汞效率96.3%，SO2/SO3转化率小于0.43%。
以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂，其特征在于：包括载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂，其中载体为锐钛型二氧化钛粉料和二氧化硅粉料，载体改性剂为铁铝锌复合氧化物，活性组分为钒铁钼铜复合氧化物，其中，载体、载体改性剂、活性组分、助催化剂和功能助剂的质量比为100:（0.1~5）:（0.1~20）:（0.1~20）:（0.1~2），载体中二氧化钛和二氧化硅的质量比为100:（0.1~10），载体改性剂中铁、铝和锌的元素摩尔比为1:（0.1~10）:（0.1~10）。
2.根据权利要求1所述的协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂，其特征在于：所述助催化剂为钨、铈、镧、铬、锡、镧或钽的纳米氧化物中一种或组合。
3.根据权利要求1所述的协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂，其特征在于：活性组分中钒、铁、钼和铜的元素摩尔比为1:（0.1~10）:（0.1~5）:（0.1~2）。
4.一种协同SO2/SO3低转化率及脱汞的板式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分别称取二氧化钛粉料和二氧化硅粉料，并将两者混合均匀；
（2）分别称取铁、铝和锌的可溶性盐，将三种可溶性盐于水或酸性溶液中溶解，然后加入醇溶液混合均匀，静置，再倒入步骤（1）的均匀粉料中，经搅拌、烘干、焙烧、研磨处理后，制成(FeOa-AlOb-ZnOc)/(TiOx-SiOy)改性载体；
（3）将钨、铈、镧、铬、锡、镧或钽的纳米氧化物的一种或几种组合添加到步骤（2）的改性载体中，混合均匀；
（4）以钒、铁、钼和铜的元素摩尔比为1:（0.1~5）:（0.1~10）:（0.1~5），分别称取上述四种元素的可溶性盐，溶解于水或酸性溶液中，然后添加醇溶液，搅拌均匀后制得钒铁钼铜混合溶液，静置；
（5）将步骤（4）的混合溶液加入步骤（3）中混合物中，搅拌均匀后再由氯化铵或氨水溶液调节溶液pH为5~12，得到催化剂膏料一；
（6）向催化剂膏料一中加入功能助剂，搅拌均匀得到催化剂膏料二；
（7）将催化剂膏料二经陈腐、涂覆，经干燥、焙烧，即得到板式脱硝催化剂。
5.根据权要求4所述的制备方法，其特征在于：所述功能助剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基淀粉醚、羧甲基壳聚糖、聚丙烯酸铵、氨基纤维素、硬脂酸、石蜡、聚乙烯醇、聚乙烯蜡、氯磺酸、拟薄水铝石、铝溶胶或石墨中一种或几种组合。
6.根据权要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，二氧化钛粉料粒径为80~200目，二氧化硅粉料粒径为80~300目；步骤（2）中，研磨后的改性载体的粒径为100~1000目；步骤（3）中，所述钨、铈、镧、铬、锡、镧或钽的纳米氧化物的粒径为200~1000目。
7.根据权要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）和（4）中，酸性溶液为质量浓度为0.5~10%的柠檬酸、醋酸、甲磺酸或氨基磺酸中的一种或几种组合；所述的醇溶液为质量浓度为0.1~100%的甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或几种组合，静置时间为0.1~24h。
8.根据权要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）和（7）中，干燥时间为0.1~10h，干燥温度为60~120℃，焙烧温度为350~650℃，焙烧时间为0.5~24h。
9.根据权要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，氨水的质量浓度为5~45%，氯化铵的质量浓度为0.1~20%。
10.根据权要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（7）中，陈腐时间为0.5~48h，陈腐温度为25~55℃。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111036251A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-21 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂及制备方法 |
| CN112473694A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 催化剂载体组合物、催化剂载体及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102335603A (zh) * | 2011-07-20 | 2012-02-01 | 中电投远达环保工程有限公司 | 兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂 |
| CN103657636A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-26 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种同时脱硝脱汞的板式催化剂及其制备方法 |
| CN103920503A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-07-16 | 华南理工大学 | 一种改性再生scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN105728061A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-06 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种用于降低scr脱硝催化剂so2/so3转化率的涂覆材料、方法及单元箱 |
| CN106238070A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-12-21 | 神华集团有限责任公司 | 脱硝催化剂的再生液及其制备方法以及脱硝催化剂的再生方法 |
| CN106268784A (zh) * | 2016-07-21 | 2017-01-04 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种低温平板式脱硝催化剂及其制备方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102335603A (zh) * | 2011-07-20 | 2012-02-01 | 中电投远达环保工程有限公司 | 兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂 |
| CN103657636A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-26 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种同时脱硝脱汞的板式催化剂及其制备方法 |
| CN103920503A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-07-16 | 华南理工大学 | 一种改性再生scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN105728061A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-06 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种用于降低scr脱硝催化剂so2/so3转化率的涂覆材料、方法及单元箱 |
| CN106268784A (zh) * | 2016-07-21 | 2017-01-04 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种低温平板式脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN106238070A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-12-21 | 神华集团有限责任公司 | 脱硝催化剂的再生液及其制备方法以及脱硝催化剂的再生方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MOTONOBU KOBAYASHI ET AL.: ""TiO2-SiO2 and V2O5/TiO2-SiO2 catalyst: Physico-chemical characteristics and catalytic behavior in selective catalytic reduction of NO by NH3"", 《APPLIED CATALYSIS B:ENVIRONMENTAL》 * |
| 沈岳松等: ""Ti-Al-Si-Ox脱硝催化剂载体的组分优化及性能研究"", 《无机材料学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112473694A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 催化剂载体组合物、催化剂载体及其制备方法 |
| CN111036251A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-21 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂及制备方法 |
| CN111036251B (zh) * | 2019-11-22 | 2022-07-08 | 大唐南京环保科技有限责任公司 | 一种高耐磨平板式脱硝脱汞催化剂及制备方法 |
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