一种低SO2氧化率SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用

本发明涉及脱硝催化剂领域，具体涉及一种低so2氧化率scr脱硝催化剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、选择性催化还原(scr)脱硝是nox污染控制的主流技术，具有催化性能高、n2选择性强、抗so2性等优点。商用scr催化剂由v2o5-wo3(moo3)/tio2组成，但由于高温脱硝前段没有进行脱硫处理，scr装置的烟气中含有大量的so2，催化剂中的v2o5可以将烟气中的so2氧化为so3，so3、nh3和h2o发生反应生成硫酸铵盐(abs)，造成催化剂孔道堵塞，活性位点减少，使催化剂活性降低，脱硝效率下降；还会沉积在空预器等下游设备上，引发腐蚀、堵塞和压降。因此，如何在保持催化剂高脱硝率的情况下，降低so2氧化率是目前研究的热点。

2、催化剂的v2o5对催化剂scr反应和so2氧化反应均具有强烈的催化作用。在v2o5单层分散的前提下，随着v2o5含量增加，so2氧化率几乎呈指数增加。另外，v2o5可以抑制nh4hso4分解，提高nh4hso4分解温度，导致nh4hso4在催化剂上累积加速。公布号cn107175117a公开了一种降低so2氧化率脱硝催化剂的制备方法，向硫酸氧钛浆料依次加入偏钨酸铵、钼酸铵、氟化铵形成浆液，调节ph值至8.5，沉淀、过滤、洗涤；加入去离子水和偏钒酸铵形成浆液后干燥、煅烧；粉体与钼酸铵搅拌成浆料后加入聚甲基丙烯酸甲酯搅拌、干燥；最后将粉体与正硅酸乙酯混合，干燥、煅烧得到催化剂。该催化剂so2氧化率低，脱硝效率高，但是制备过程复杂，成本高。公告号101151096b用硅、钨及钼等对二氧化钛载体进行改性，通过调节其晶体度、比表面积，达到降低催化剂so2氧化率的目标，但是其制备过程极其复杂，不利于批量生产和应用。

3、综上所述，提供一种具有低成本、制备过程简单的低so2氧化率脱硝催化剂是行业内亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种低so2氧化率scr脱硝催化剂及其制备方法和应用，本发明采用特定的化学试剂作为洗涤剂，把表面多层负载的聚合态v2o5溶解成表面单分子层的vox，可以保持催化高活性同时，也可以有效抑制聚合钒对so2的氧化。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，将v2o5-wo3/tio2催化剂浸没在洗涤活化液中，所述洗涤活化液中含有洗涤组分以及低浓度的修饰活化组分，洗涤组分为单乙醇胺或草酸，修饰活化组分为钨前驱体、钼前驱体中的一种或两种，搅拌处理，通过洗涤组分对催化剂进行洗涤，把表面多层负载的聚合态v2o5溶解成表面单分子层的vox，使钒物质分布更均匀，之后过滤，干燥，于马弗炉中高温焙烧，即形成所述低so2氧化率scr脱硝催化剂。

4、进一步地，所述洗涤活化液中，洗涤组分的质量分数是0.5～2％，修饰活化组分的浓度是0.02mol/l～0.06mol/l，优选为0.03-0.05mol/l，溶剂是水；所述钨前驱体采用偏钨酸铵，钼前驱体采用七钼酸铵。

5、进一步地，所述搅拌处理是在室温下进行，搅拌时间是0.2～1h，优选为0.5-0.7h。

6、进一步地，所述马弗炉中高温焙烧的温度是500～600℃，焙烧时间为4～6h。

7、进一步地，所述v2o5-wo3/tio2催化剂中，按重量百分数计，v2o5含量为0.5～2％，wo3含量为4～6％。

8、进一步地，所述v2o5-wo3/tio2催化剂的制备方法是：

9、1)将草酸、钒前驱体、钨前驱体溶于去离子水中，获得溶液a；所述溶液a中，草酸、钒前驱体、钨前驱体的质量浓度分别是1.5～4％、1～2％和3～4％，钒前驱体采用偏钒酸铵，钨前驱体采用偏钨酸铵。

10、2)将钛白粉加入所述溶液a，搅拌、干燥、焙烧，研磨成粉体，即制得所述v2o5-wo3/tio2催化剂。步骤2)中焙烧是在马弗炉中进行，焙烧温度是500～600℃，焙烧时间为4～6h。

11、第二方面，本发明提供前述制备方法制备的低so2氧化率scr脱硝催化剂在scr脱硝反应中的应用。

12、本发明取得的有益效果是：

13、本发明采用现有技术中脱硝催化剂制备的v2o5-wo3/tio2催化剂。采用单乙醇胺、草酸作为洗涤剂对催化剂进行洗涤，把表面多层负载的聚合态v2o5溶解成表面单分子层的vox，使钒物质分布更均匀。同时低浓度w、mo元素的加入也可以进一步修饰活性组分，从而实现在保持催化剂高脱硝率的情况下，降低催化剂的so2氧化率。而且制备过程简单，成本低廉，兼顾了工业放大的可操作性。

技术特征：

1.一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于将v2o5-wo3/tio2催化剂浸没在洗涤活化液中，所述洗涤活化液中含有洗涤组分以及低浓度的修饰活化组分，洗涤组分为单乙醇胺或草酸，修饰活化组分为钨前驱体、钼前驱体中的一种或两种，搅拌处理，通过洗涤组分对催化剂进行洗涤，把表面多层负载的聚合态v2o5溶解成表面单分子层的vox，使钒物质分布更均匀，之后过滤，干燥，于马弗炉中高温焙烧，即形成所述低so2氧化率scr脱硝催化剂。

2.如权利要求1所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于所述洗涤活化液中，洗涤组分的质量分数是0.5～2％，修饰活化组分的浓度是0.02mol/l～0.06mol/l，优选为0.03-0.05mol/l，溶剂是水；所述钨前驱体采用偏钨酸铵，钼前驱体采用七钼酸铵。

3.如权利要求1所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于所述搅拌处理是在室温下进行，搅拌时间是0.2～1h，优选为0.5-0.7h。

4.如权利要求1所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于所述马弗炉中高温焙烧的温度是500～600℃，焙烧时间为4～6h。

5.如权利要求1所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于所述v2o5-wo3/tio2催化剂中，按重量百分数计，v2o5含量为0.5～2％，wo3含量为4～6％。

6.如权利要求1所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于所述v2o5-wo3/tio2催化剂的制备方法是：

7.如权利要求6所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于所述溶液a中，草酸、钒前驱体、钨前驱体的质量浓度分别是1.5～4％、1～2％和3～4％，钒前驱体采用偏钒酸铵，钨前驱体采用偏钨酸铵。

8.如权利要求6所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂的制备方法，其特征在于步骤2)中焙烧是在马弗炉中进行，焙烧温度是500～600℃，焙烧时间为4～6h。

9.如权利要求1～8任一所述方法制备的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂。

10.如权利要求9所述的一种低so2氧化率scr脱硝催化剂在scr脱硝反应中的应用。

技术总结
本发明公开了一种低SO<subgt;2</subgt;氧化率SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用，本发明将V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;‑WO<subgt;3</subgt;/TiO<subgt;2</subgt;催化剂浸没在洗涤活化液中，所述洗涤活化液中含有洗涤组分以及低浓度的修饰活化组分，洗涤组分为单乙醇胺或草酸，修饰活化组分为钨前驱体、钼前驱体中的一种或两种，搅拌处理，通过洗涤组分对催化剂进行洗涤，把表面多层负载的聚合态V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;溶解成表面单分子层的VO<subgt;x</subgt;，使钒物质分布更均匀，之后过滤，干燥，于马弗炉中高温焙烧，即形成所述低SO<subgt;2</subgt;氧化率SCR脱硝催化剂。本发明采用特定的化学试剂作为洗涤剂，把表面多层负载的聚合态V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;溶解成表面单分子层的VO<subgt;x</subgt;，获得了制备过程简单的低SO<subgt;2</subgt;氧化率脱硝催化剂，可以保持催化高活性同时，也可以有效抑制聚合钒对SO<subgt;2</subgt;的氧化。

技术研发人员：卢晗锋,陈校艺,赵博,柯权力,张安平,李浙飞,张泽凯,王军良
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15