一种锅炉烟气脱硝催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于燃煤烟气净化技术领域，具体涉及一种锅炉烟气脱硝催化剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 煤燃烧产生的烟气处理中，脱硫和脱硝是两大要点。燃烧烟气中去除氮氧化物的 过程，防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。而去除氮氧化 物的实质就是"脱硝"。
[0003] SCR是目前最成熟的烟气脱硝技术，最早由日本于20世纪60~70年代后期完成商 业运行，是利用还原剂在金属催化剂作用下，选择性地与NOx反应生成N2和H20,而不是被02 氧化，故称为"选择性"。世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和氨水法SCR 2种。此2种方 法都是利用氨对NOx的还原功能，在催化剂的作用下将Ν0χ(主要是N0)还原为对大气没有多 少影响的N2和水，还原剂为NH3。如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下 降，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏;如果反应温度过高，NH3 容易被氧化，NOx生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。此外，虽 然该法脱硝效率高，价格相对低廉，广泛应用在国内外工程中，成为电站烟气脱硝的主流技 术。但燃煤中含有硫分，燃烧过程中可生成一定量的S03。添加催化剂后，在有氧条件下，S03 的生成量大幅增加，并与过量的NH3生成NH4HS04 JH4HS04具有腐蚀性和粘性，可导致尾部 烟道设备损坏。虽然S03的生成量有限，但其造成的影响不可低估。另外，现有的锅炉烟气脱 硝催化剂在脱硝的同时，又引发了新的问题，如申请号为CN201310582392的发明公开了一 种三维网络结构整体式锅炉烟气脱硝催化剂的制备方法，该制备方法复杂不易操作，申请 号为CN103638921B的发明公开了一种钒钨锅炉烟气脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂成 本高，效果不够显著。
【发明内容】
[0004] 为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种锅炉烟气脱硝催化剂及其制 备方法，能在使用过程中很好的保持活性，且能抑制损坏烟道的NH4HS04生成。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种锅炉烟气脱硝催化剂，其特征在于，包括以下重量份的原料:硝酸铁5-10份、 硝酸锰5-10份、硫酸铁1-3份、硫酸亚铁1-3份、氨水15-20份、含锰60%的高碳锰铁合金0. ΙΟ. 3份、 氧化铺0.1-0.3份 、氢氧化钡 0.1-0.3份。
[0007] 优选地，所述锅炉烟气脱硝催化剂包括以下重量份的原料：硝酸铁6份、硝酸锰9 份、硫酸铁2份、硫酸亚铁2份、氨水18份、含锰60%的高碳锰铁合金0.2份、氧化铈0.1份、氢 氧化钡0.3份。
[0008] -种制备所述锅炉烟气脱硝催化剂的方法，包括以下步骤：
[0009] S1、按重量份称取硝酸铁5-10份、硝酸锰5-10份、硫酸铁1-3份、硫酸亚铁1-3份、氨 水15-20份、含锰60 %的高碳锰铁合金0.1-0.3份、氧化铈0.1-0.3份、氢氧化钡0.1-0.3份， 备用；
[0010] S2、在水中加入硝酸铁、硝酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁，搅拌均匀后，加入氨水，超声混 合1-2小时，滤过，得沉淀物；
[0011] S3、将沉淀物放入烘箱中，在80-90°C下干燥5-8小时，然后置于马弗炉中，在550-580°C下高温煅烧1-2小时；
[0012] S4、将煅烧后的沉淀物研磨成粒径为100-11 ΟμL?的粉末；
[0013] S5、将含锰60%的高碳锰铁合金、氧化铈、氢氧化钡研磨成粒径为50-60μπι的粉末， 与步骤S4的粉末混匀，即得。
[0014] 在本发明的技术方案中，锅炉烟气脱硝催化剂在反应中有效抑制了阳离子和催化 剂发生离子交换，使整个反应过程中催化剂能够很好的保持活性;助剂高碳锰铁合金、氧化 铈、氢氧化钡的添加，能阻止NH4HS04的生成，保护烟道设备。
[0015] 本发明的有益效果：
[0016] 1.本发明的锅炉烟气脱硝催化剂，在反应过程抑制了阳离子和催化剂发生离子交 换，使催化剂能够很好的保持活性。
[0017] 2.本发明的锅炉烟气脱硝催化剂通过助剂的添加，有效防止NH4HS04的生成，能很 好的保护烟道设备。
[0018] 3.本发明的锅炉烟气脱硝催化剂用量小，脱硝效率在80 %以上，成本低，具有很好 的市场前景。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但不限制本发明的保护范围和应用 范围。
[0020] 一、锅炉烟气脱硝催化剂的制备
[0021] 实施例1
[0022] S1、分别称取硝酸铁6kg、硝酸锰9kg、硫酸铁2kg、硫酸亚铁2kg、氨水18kg、含锰 60%的高碳锰铁合金0.2kg、氧化铈0. lkg、氢氧化钡0.3kg，备用；
[0023] S2、在水中加入硝酸铁、硝酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁，搅拌均匀后，加入氨水，超声混 合1小时，滤过，得沉淀物；
[0024] S3、将沉淀物放入烘箱中，在90°C下干燥6小时，然后置于马弗炉中，在560°C下高 温煅烧2小时；
[0025] S4、将煅烧后的沉淀物研磨成粒径为11 Ομπι的粉末；
[0026] S5、将含锰60%的高碳锰铁合金、氧化铈、氢氧化钡研磨成粒径为60μπι的粉末，与 步骤S4的粉末混匀，即得。
[0027] 实施例2
[0028] S1、分别称取硝酸铁5kg、硝酸猛5kg、硫酸铁3kg、硫酸亚铁3kg、氨水15kg、含猛 60%的高碳锰铁合金0. lkg、氧化铈0.3kg、氢氧化钡0.3kg，备用；
[0029] S2、在水中加入硝酸铁、硝酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁，搅拌均匀后，加入氨水，超声混 合1小时，滤过，得沉淀物；
[0030] S3、将沉淀物放入烘箱中，在80°C下干燥8小时，然后置于马弗炉中，在580°C下高 温煅烧1小时；
[0031 ] S4、将煅烧后的沉淀物研磨成粒径为100μπι的粉末；
[0032] S5、将含锰60%的高碳锰铁合金、氧化铈、氢氧化钡研磨成粒径为60μπι的粉末，与 步骤S4的粉末混匀，即得。
[0033] 实施例3
[0034] S1、分别称取硝酸铁10kg、硝酸锰10kg、硫酸铁lkg、硫酸亚铁lkg、氨水20kg、含锰 60%的高碳猛铁合金0.3kg、氧化铺0. lkg、氢氧化钡0. lkg，备用；
[0035] S2、在水中加入硝酸铁、硝酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁，搅拌均匀后，加入氨水，超声混 合2小时，滤过，得沉淀物；
[0036] S3、将沉淀物放入烘箱中，在90°C下干燥5小时，然后置于马弗炉中，在550°C下高 温煅烧2小时；
[0037] S4、将煅烧后的沉淀物研磨成粒径为11 Ομπι的粉末；
[0038] S5、将含锰60%的高碳锰铁合金、氧化铈、氢氧化钡研磨成粒径为50μπι的粉末，与 步骤S4的粉末混匀，即得。
[0039] 实施例4
[0040] S1、分别称取硝酸铁6kg、硝酸猛6kg、硫酸铁2kg、硫酸亚铁3kg、氨水16kg、含猛 60%的高碳锰铁合金0.3kg、氧化铈0.2kg、氢氧化钡0.2kg，备用；
[0041 ] S2、在水中加入硝酸铁、硝酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁，搅拌均匀后，加入氨水，超声混 合2小时，滤过，得沉淀物；
[0042] S3、将沉淀物放入烘箱中，在85°C下干燥7小时，然后置于马弗炉中，在570°C下高 温煅烧1小时；
[0043] S4、将煅烧后的沉淀物研磨成粒径为100μπι的粉末；
[0044] S5、将含锰60%的高碳锰铁合金、氧化铈、氢氧化钡研磨成粒径为60μπι的粉末，与 步骤S4的粉末混匀，即得。
[0045] 二、应用试验
[0046]在200°C-400°C的温度下，将含有一氧化氮、二氧化硫和三氧化硫的模拟烟气通入 上述制备获得的锅炉烟气脱硝催化剂样品中，测试脱硝效率，结果如下：
[0047]
[0048]由此可见，本发明制备的锅炉烟气脱硝催化剂，有效抑制硫酸氢铵的产生，且在较 广的温度范围，脱硝效率在80%以上，通过控制合适的温度（350-380°C)，脱硝率能达到 90%以上。
[0049]以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1. 一种锅炉烟气脱硝催化剂，其特征在于，包括以下重量份的原料:硝酸铁5-10份、硝 酸锰5-10份、硫酸铁1-3份、硫酸亚铁1-3份、氨水15-20份、含锰60%的高碳锰铁合金0. ΙΟ. 3份、 氧化铺0.1-0.3份 、氢氧化钡 0.1-0.3份。2. 根据权利要求1所述的锅炉烟气脱硝催化剂，其特征在于，包括以下重量份的原料： 硝酸铁6份、硝酸锰9份、硫酸铁2份、硫酸亚铁2份、氨水18份、含锰60%的高碳锰铁合金0.2 份、氧化铈0.1份、氢氧化钡0.3份。3. -种制备权利要求1所述的锅炉烟气脱硝催化剂的方法，其特征在于，包括以下步 骤： 51、 按重量份称取硝酸铁5-10份、硝酸锰5-10份、硫酸铁1-3份、硫酸亚铁1-3份、氨水 15-20份、含锰60 %的高碳锰铁合金0.1-0.3份、氧化铈0.1-0.3份、氢氧化钡0.1-0.3份，备 用； 52、 在水中加入硝酸铁、硝酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁，搅拌均匀后，加入氨水，超声混合1-2小时，滤过，得沉淀物； 53、 将沉淀物放入烘箱中，在80-90°C下干燥5-8小时，然后置于马弗炉中，在550-580°C 下高温煅烧1-2小时； 54、 将煅烧后的沉淀物研磨成粒径为100-11 Ομπι的粉末； 55、 将含锰60%的高碳锰铁合金、氧化铈、氢氧化钡研磨成粒径为50-60μπι的粉末，与步 骤S4的粉末混匀，即得。
【专利摘要】本发明公开一种锅炉烟气脱硝催化剂及其制备方法，所述锅炉烟气脱硝催化剂包括以下重量份的原料：硝酸铁5-10份、硝酸锰5-10份、硫酸铁1-3份、硫酸亚铁1-3份、氨水15-20份、含锰60％的高碳锰铁合金0.1-0.3份、氧化铈0.1-0.3份、氢氧化钡0.1-0.3份。所述锅炉烟气脱硝催化剂是通过搅拌、过滤、干燥、煅烧、粉碎、混匀等步骤制得的。本发明的锅炉烟气脱硝催化剂能在使用过程中很好的保持活性，能抑制损坏烟道的NH4HSO4生成；所述制备方法简单，具有很好的市场前景。
【IPC分类】B01D53/56, B01J23/889, B01D53/90
【公开号】CN105498796
【申请号】CN201510880425
【发明人】崔素清, 梁杰锋, 张亮, 吴巧丽
【申请人】广西阔能霸能源科技开发有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月3日