一种用于烟气脱硝的低温SCR催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102527406A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102527406A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210039801.X(22)申请日2012.02.21(71)申请人南开大学地址300071天津市南开区卫津路94号(72)发明人沈伯雄(74)专利代理机构天津佳盟知识产权代理有限公司12002代理人侯力(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)B01D53/90(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称一种用于烟气脱硝的低温SCR催化剂及其制备方法(57)摘要一种用于烟气脱硝的低温SCR催化剂，以改性废旧轮胎热解渣为载体，以MnOx-FeOx为主催化剂；该催化剂采用浸渍法制备，步骤如下：1）将热解渣进行粉碎；2）将废旧轮胎热解渣浸入磷酸水溶液中进行磷酸活化，再在氮气气氛下的密封炉体内用高温水蒸气进行水蒸汽活化；3）加入锰铁盐水溶液中浸泡、水浴焙干完成主催化剂负载，干燥后在氮气或氩气气氛保护下煅烧，即可制得低温SCR催化剂。本发明的优点是：该催化剂降低了SCR的操作温度，使得在SCR工艺中以NH3为还原剂时，能在200℃以下达到较高的NO脱除率；采用改性热解渣为载体，比表面积大、吸附能力强、价格便宜，且可变废为宝。CN1025746ACN102527406A权利要求书1/1页1.一种用于烟气脱硝的低温SCR催化剂，其特征在于：以改性废旧轮胎热解渣为载体，以MnOx-FeOx为主催化剂，在主催化剂中Fe与Mn的摩尔比为0-1∶1，主催化剂在低温SCR催化剂中的质量百分比为1-13％。2.根据权利要求1所述用于烟气脱硝的低温SCR催化剂，其特征在于：所述其中MnOx为MnO2、Mn3O4和Mn2O3中的一种或两种以上任意比例的的混合物；FeOx为Fe2O3和Fe3O4中的一种或两者任意比例的的混合物。3.一种如权利要求1所述用于烟气脱硝的低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于：采用浸渍法制备，包括以下步骤：1)废旧轮胎热解渣的准备：将热解渣进行粉碎，颗粒粒度为60-200目；2)废旧轮胎热解渣的改性：将废旧轮胎热解渣浸入浓度为60-90wt％的磷酸水溶液中，室温下持续搅拌1小时进行磷酸活化，再在110℃下干燥48h，然后在氮气气氛下的密封炉体内用高温水蒸气进行水蒸汽活化，活化温度为800-1000℃，活化时间为1-3小时，最后用去离子水洗涤样品，使液体的pH值为6-7；3)催化剂的负载：将上述改性后的废旧轮胎热解渣加入锰铁盐水溶液中浸泡1-3h，然后进行水浴焙干完成主催化剂负载，然后在80-120℃下进行干燥，最后在氮气或氩气气氛保护下，在400-650℃温度下煅烧3-10h，即可制得低温SCR催化剂。4.根据权利要求3所述用于烟气脱硝的低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于：所述废旧轮胎热解渣与磷酸水溶液的质量比为1.2∶1。5.根据权利要求3所述用于烟气脱硝的低温SCR催化剂的制备方法，其特征在于：所述锰铁盐为锰铁的硝酸盐、醋酸盐或氯化物，锰铁盐水溶液的浓度为10-90wt％。2CN102527406A说明书1/4页一种用于烟气脱硝的低温SCR催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及烟气脱硝工艺的催化剂，具体是一种用于烟气脱硝的低温SCR催化剂及其制备方法。背景技术[0002]我国的能源结构是以煤炭为主的，煤炭消耗量还将持续增长。据统计，目前我国发电装机容量中火电装机容量占74％以上，在未来的很长一段时间里，燃煤所造成的氮氧化物污染是继二氧化硫污染之后的又一重要的环境问题。同时于2004年1月实施的《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2003)》对第三时段的电站锅炉氮氧化物最高允许排放浓度降低到了450-1100mg/m3。2009年3月23日，环保部印发的《2009-2010年全国污染防治工作要点》指出，京津冀地区、长江三角洲和珠江三角洲地区，新建火电厂必须同步建设脱硝装置，到2015年前，现役机组全部完成脱硝改造。[0003]目前，针对固定源NOx控制技术主要有两类：一类为燃烧过程控制技术，其特点是控制燃烧过程中NOx的生成，包括炉型和设计参数的选择、运行调整和低NOx燃烧技术，以此来控制燃烧过程中燃料型、热力型和快速型三种机理的氮氧化物；二类为燃烧后控制技术，即烟气SCR-NOx技术，其特点是将烟气中已生成的NOx固定下来或还原为N2。炉内氮氧化物控制技术一般是以降低锅炉热力效率为代价的，其脱硝效率也不高，而炉后的烟气脱硝技术中的选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction，SCR)具有效率高，对锅炉原