一种低温SCR脱硝催化剂及其配置方法与流程

本发明属于烟气排放治理技术领域，涉及脱硝催化剂，尤其是一种低温SCR脱硝催化剂及其配置方法。

背景技术：

氮氧化物(NOx)是大气污染物的主要成分之一，SO2及烟尘脱除技术已较为成熟。在我国70％的氮氧化物排放均来自煤炭燃烧，在治理NOx技术领域中，选择催化还原法以其高可靠性得到了广泛应用。

目前电厂脱硝项目应用的脱硝催化剂主要分为三种类型:波纹式、板式和蜂窝式。其中波纹式脱硝催化剂采用玻璃纤维做基材，重量轻、抗磨损、抗中毒等方面有很大优势，在燃煤脱硝市场占有一定份额。

现有技术中，与燃煤电厂的烟气相比，其它工业锅炉、玻璃陶瓷窑炉、水泥窑炉等所排放的烟气温度相对温度较低，一般在200-300℃。已有商用V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂在该温度范围内活性较低，喷入的氨气易与烟气中的其它物质反应形成硫酸氢铵等物质覆盖在催化剂表面，引起催化剂失活。为使催化剂在该温度窗口内较好的实现催化反应，脱硝效率达到预期要求，电厂SCR脱硝系统在脱硝催化剂催化反应前对烟气进行加热处理，能源消耗大，运行成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种低温SCR脱硝催化剂及其配置方法，其用于低温烟气排放的NOx去除，能够减少SCR系统工程量，降低运营成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明首先提出一种低温SCR脱硝催化剂，在V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂中添加Sb2O3物质；其中，V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂占总质量的94％～99.5％，Sb2O3物质占总质量的0.5％～6％。

进一步，上述Sb2O3物质为锑华。

俗称锑白，白色结晶性粉末。熔点655℃。沸点1550℃。

本发明还提出一种低温SCR脱硝催化剂的配置方法，包括以下步骤：

步骤一、浸渍液的准备：

将乙酸锑溶于甲醇溶液中，每升甲醇溶液中添加3-6g乙酸锑；在甲醇溶液中加入乙酸锑后摇匀并静置得到浸渍液；

步骤二、载体浸渍：

将步骤一中的浸渍液加入称量好的载体粉末中，充分搅拌中浸渍1.5h-3h；然后在30℃-60℃下蒸干，得到前期产品A；

步骤三、干燥和焙烧：

蒸干后的前期产品A在70℃-90℃下烘干1.5h-3h，研磨均匀后在480℃-530℃下空气氛围中焙烧4-6h，得到Sb-VWTi催化剂。

进一步，上述步骤一中：在每升甲醇溶液中添加5.1g乙酸锑；摇匀后静置2小时。

进一步，上述步骤二中：将浸渍液加入称量好的载体粉末中，充分搅拌中浸渍2h；然后在45℃下蒸干，得到前期产品A。

进一步，上述步骤三中：蒸干后的前期产品A在80℃下烘干2h，研磨均匀后在500℃下空气氛围中焙烧5h，得到Sb-VWTi催化剂。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过向催化剂粉末中添加Sb2O3物质，提高了催化剂低温活性，使催化剂应用领域更广，降低运营成本。实验数据证明，本发明的脱硝催化剂低温活性明显提高，在250℃脱硝催化剂NOx去除率可达83.4％。

附图说明

图1为SnO2改性VWTi催化剂的活性测试结果图；

图2为NOx去除稳定性测试结果图。

具体实施方式

本发明在原有商用V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂中按一定比例添加Sb2O3物质，使商用V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂低温活性明显提高，在200℃脱硝催化剂NOx去除率可达83.4％。

具体的，本发明在V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂中添加Sb2O3物质；其中，V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂占总质量的94％～99.5％，Sb2O3物质占总质量的0.5％～6％。本发明使用的Sb2O3物质是一种无机化合物，可以选用天然产物，称为锑华，俗称锑白，白色结晶性粉末。熔点655℃。沸点1550℃。

本发明还提出一种低温SCR脱硝催化剂的配置方法，具体包括以下步骤：

步骤一、浸渍液的准备：

将乙酸锑溶于甲醇溶液中，每升甲醇溶液中添加3-6g乙酸锑；在甲醇溶液中加入乙酸锑后摇匀并静置得到浸渍液；

步骤二、载体浸渍：

将步骤一中的浸渍液加入称量好的载体粉末中，充分搅拌中浸渍1.5h-3h；然后在30℃-60℃下蒸干，得到前期产品A；

步骤三、干燥和焙烧：

蒸干后的前期产品A在70℃-90℃下烘干1.5h-3h，研磨均匀后在480℃-530℃下空气氛围中焙烧4-6h，得到Sb-VWTi催化剂。

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

实施例1

本实施例的低温SCR脱硝催化剂的配置方法按照以下步骤进行：

(1)浸渍液的准备：

将乙酸锑溶于甲醇溶液中，溶解比例为5.1g/L，即每升甲醇溶液中添加5.1g乙酸锑；在甲醇溶液中加入乙酸锑后摇匀并静置得到浸渍液；

(2)载体浸渍：

将步骤一中的浸渍液加入称量好的载体粉末中，充分搅拌中浸渍2h；然后在45℃下蒸干，得到前期产品A；

(3)干燥和焙烧：

蒸干后的前期产品A在80℃下烘干2h，研磨均匀后在500℃下空气氛围中焙烧5h，得到Sb-VWTi催化剂。

(4)焙烧温度对催化剂性能的影响：

制备Sb2O3含量为4.0wt.％的Sb-VWTi催化剂，改变制备催化剂时的焙烧温度(450、500和550℃)，固定焙烧时间为5h，研究焙烧温度对催化剂性能的影响(见图1)。

(5)焙烧时间对催化剂性能的影响：

制备Sb2O3含量为4.0wt.％的Sb-VWTi催化剂，固定焙烧温度500℃，研究焙烧时间(3、5和7h)对催化剂性能的影响(见图2)。

以上步骤后，最终得出Sb-VWTi低温催化剂，Sb2O3负载量为4.0wt.％，焙烧温度500℃，焙烧时间5H,耐硫性强。

实施例2

本实施例的低温SCR脱硝催化剂的配置方法，具体包括以下步骤：

步骤一、浸渍液的准备：

将乙酸锑溶于甲醇溶液中，每升甲醇溶液中添加3g乙酸锑；在甲醇溶液中加入乙酸锑后摇匀并静置得到浸渍液；

步骤二、载体浸渍：

将步骤一中的浸渍液加入称量好的载体粉末中，充分搅拌中浸渍1.5h；然后在30℃下蒸干，得到前期产品A；

步骤三、干燥和焙烧：

蒸干后的前期产品A在70℃下烘干3h，研磨均匀后在530℃下空气氛围中焙烧4h，得到Sb-VWTi催化剂。

实施例3

本实施例的低温SCR脱硝催化剂的配置方法，具体包括以下步骤：

步骤一、浸渍液的准备：

将乙酸锑溶于甲醇溶液中，每升甲醇溶液中添加6g乙酸锑；在甲醇溶液中加入乙酸锑后摇匀并静置得到浸渍液；

步骤二、载体浸渍：

将步骤一中的浸渍液加入称量好的载体粉末中，充分搅拌中浸渍3h；然后在60℃下蒸干，得到前期产品A；

步骤三、干燥和焙烧：

蒸干后的前期产品A在90℃下烘干1.5h，研磨均匀后在480℃下空气氛围中焙烧6h，得到Sb-VWTi催化剂。