一种脱除NO制造技术

本发明专利技术具体涉及一种脱除NOx及烟尘的复合催化剂、其制备方法及应用。蜂窝型NH3‑

【技术实现步骤摘要】
一种脱除NO
x
及烟尘的复合催化剂、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于烟尘脱除催化剂
，具体涉及一种同时脱除NOx及烟尘的多功能复合催化剂、所述复合催化剂的制备方法及在工业烟气脱除方面的应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]随着工业的快速发展，我国的经济实力近些年来与日俱增，随之而来的环境问题也亟待解决。使用NH3(NH
3-SCR)进行选择性催化还原是在工业环境(例如燃煤电厂、炼钢厂等)中，目前应用比较广泛的消除NOx(NO和NO2)的一种方法。钒钛基催化剂(例如V2O5/WO3/TiO2)是一种高效且应用成熟的固定式脱氮催化剂。蜂窝型NH
3-SCR催化剂以其高比表面、体积小、脱硝效率高的优势成为目前工业应用最具前景的一种脱硝催化剂。然而，当工业烟气中含尘量较高时，往往单一的脱硝催化剂容易发生积灰堵塞的情况，需要定期对催化剂进行吹扫除灰，气源吹扫目前应用较为普遍，但消耗能源介质且成本较高。针对催化剂积灰问题，国内脱硝装置通常通过设置整流格栅来调整烟气流场，通过偏流来减少烟气中烟尘的积累，通过催化方式去除积灰的研究相对较少。
[0004]采用催化剂消除烟尘时，本领域通常通过设置整流格栅来调整烟气流场，通过偏流来减少烟气中烟尘的积累。这种方法一定程度上能够减少催化剂积灰问题，但当烟气中含硫量较高时，SO2，O2和NH3易产生硫酸盐((NH4)2SO4，(NH4) HSO4))，硫酸铵盐的产生会加剧烟尘在催化剂表面的附着，堵塞催化剂通道。同时，由于蜂窝型催化剂自身多孔道的特点，烟气流经催化剂本体也会因为机械阻挡作用，导致灰尘的积压。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种用于抗积灰的复合型NOx脱除催化剂，所述复合型催化剂相比现有技术中的脱硝催化剂具有更好的高温耐受性，能够在中高温(280-350℃)工作环境中稳定运行，有效防止烟尘在催化剂表面堆积。
[0006]基于上述技术效果，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面，提供一种脱除NOx及烟尘的复合催化剂，所述复合催化剂以SCR催化剂为载体，载体表面附着钙钛矿型活性物质，所述钙钛矿型活性物质中包括过渡金属元素、贵金属元素、碱土金属元素及镧系金属元素。
[0008]本专利技术所述催化剂可以在中温条件(280-350℃)下长期稳定运行，320℃时 NOx和烟尘的去除率分别达到96％和85％。在高NOx烟气环境中催化效果明显，可有效防止蜂窝型SCR催化剂积灰堵塞。相比现有技术中所使用的吹灰器吹扫技术，应用本专利技术提供的复合催化剂，可以有效的降低对催化剂进行吹扫的频率。并且该催化剂稳定性良好，还能够延长使用寿命。
[0009]本专利技术第二方面，提供第一方面所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂的制备方法如下：将化学计量比的过渡金属、贵金属、碱土金属和镧系金属的盐溶于水中搅拌均匀，向其中加入柠檬酸并保持温度搅拌该混合溶液至溶液呈凝胶状，干燥该凝胶得到前体物质，将所述前体物质溶于水中得到前体溶液，将载体置于所述前体溶液中浸渍一段时间，将浸渍完成后的载体烘干并进行焙烧得到所述复合催化剂。
[0010]本专利技术第三方面，提供第一方面所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂工业烟气消除领域的应用。
[0011]该催化剂脱硝效果良好，尤其适用于氮氧化物含量较高的工业废气脱除。
[0012]本专利技术第四方面，提供一种工业烟气脱除方法，所述工业烟气脱除方法包括将待处理烟气通过第一方面所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂。
[0013]以上一个或多个技术方案的有益效果是：
[0014]针对现有技术中单一催化剂除尘效率低，清扫工作成分较高的缺陷，本专利技术中的复合催化剂是一种同时具有脱硝和消除烟尘的催化剂，相比单一功能的催化剂能够大大提高工作效率。并且，本专利技术通过优化催化剂的组成，提高了催化剂在高温环境下的稳定性，克服了现有催化剂随着工作环境温度升高，工作效率下降导致烟尘堆积的缺陷，同时，该催化剂稳定性良好，有效的延长了使用寿命、降低清扫工作的成本。
附图说明
[0015]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0016]图1为实施例1中所述催化剂结构示意图；
[0017]其中，图1A为蜂窝型V2O5/WO3/TiO2催化剂截面结构示意图；图1B为实施例1中所述复合催化剂的截面结构示意图。
具体实施方式
[0018]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0019]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0020]正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中用于脱硝及除尘的化学催化剂还存在无法耐受高温等缺陷，随着烟气温度升高，催化剂效率不稳定甚至出现下降，导致烟尘无法被消除，反而直接沉积在催化剂表面，导致堵塞。本专利技术为了改善上述现状，提供了一种能够适应中高温度工作的复合催化剂，具有良好的高温耐受性。
[0021]本专利技术第一方面，提供一种脱除NOx及烟尘的复合催化剂，所述复合催化剂以SCR催化剂为载体，载体表面附着钙钛矿型活性物质，所述钙钛矿型活性物质中包括过渡金属元素、贵金属元素、碱土金属元素及镧系金属元素。
[0022]优选的，所述SCR催化剂为蜂窝型V2O5/WO3/TiO2催化剂。
[0023]本专利技术所采用的催化剂载体为SCR商用催化剂，指SCR反应中，促使还原剂选择性的与烟气中的氮氧化物进行反应的物质。其中，TiO2为载体，V2O5为主要活性成份，WO3为抗氧化成分，可能还包括抗毒化辅助成份等。
[0024]优选的，所述过渡金属元素为包括但不限于钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜或锌中的一种。
[0025]优选的，所述贵金属元素为包括但不限于金、银、钌、铑、钯、锇、铱或铂中的一种。
[0026]优选的，所述碱土金属元素为镁、钙、锶或钡中的一种。
[0027]优选的，所述镧系金属元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕中的一种。
[0028]上述优选技术方案的一种具体实施方式中，所述复合催化剂中，所述过渡金属元素为钴、所述贵金属元素为钯、所述碱土金属元素为锶，所述镧系金属元素为镧。本专利技术所述催化剂的除尘活性成分为钙钛矿结构中的活性Co
2+...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱除NOx及烟尘的复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂以SCR催化剂为载体，载体表面附着钙钛矿型活性物质，所述钙钛矿型活性物质中包括过渡金属元素、贵金属元素、碱土金属元素及镧系金属元素。2.如权利要求1所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂，其特征在于，所述SCR催化剂为蜂窝型V2O5/WO3/TiO2催化剂。3.如权利要求1所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂，其特征在于，所述过渡金属元素为包括但不限于钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜或锌中的一种；或，所述贵金属元素为包括但不限于金、银、钌、铑、钯、锇、铱或铂中的一种；或，所述碱土金属元素为镁、钙、锶或钡中的一种；或，所述镧系金属元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕中的一种。4.如权利要求/3所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂中，所述过渡金属元素为钴、所述贵金属元素为钯、所述碱土金属元素为锶，所述镧系金属元素为镧；优选的，在该系列的实施方式中，所述钙钛矿型活性物质所含元素及比例如下式所示：La1-xSrxCo1-yPdyO，其中，x＝0.05～0.3；y＝0.05～0.2。5.权利要求1-4任一项所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：将化学计量比的过渡金属、贵金属、碱土金属和镧系金属的盐溶于水中搅拌均匀，向其中加入柠檬酸并保持温度搅拌该混合溶液至溶液呈凝胶状，干燥该凝胶得到前体物质，将所述前体物质溶于水中得到前体溶液，将载体置于所述前体溶液中浸渍一段时间，将浸渍完成后的载体烘干并进行焙烧得到所述复合催化剂。6.如权利要求5所述脱除NOx及烟尘的复合催化剂的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾利杰，闫淑娟，张令华，卢圣涛，李智洋，李鲁胜，仇洪波，杨凤岭，孙德山，
申请(专利权)人：山东国舜建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：