專利名稱：用于低溫煙氣脫硝的scr整體蜂窩催化劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及整體蜂窩催化劑制備技術，尤其涉及一種用于低溫煙氣脫硝的SCR整體蜂窩催化劑及其制備方法。
背景技術：
氮氧化物(NOx)是形成酸雨、光化學煙霧、破壞臭氧層、影響生態環境和全球變暖的主要污染物。2011年，我國氮氧化物排放量2404萬噸，與2010年相比上升了 5. 73%，排放量不降反升，氮氧化物治理勢在必行。SCR、SNCR是工程應用較多的煙氣脫硝技術，其中SNCR脫硝技術雖然設備簡單，工程造價低，但脫硝效率低下，而SCR法脫硝技術具有脫硝效率高、選擇性好的優點，是主流的脫硝技術。 目前已商業化的高溫SCR脫硝催化劑使用溫度高于300°C，比較適用于大型火電廠的煙氣NOx減排；水泥爐窯煙氣經過余熱鍋爐以后，煙氣溫度基本在260°C以下，但粉塵(堿土金屬)含量很高，易造成催化劑的堵塞、中毒等問題；經除塵后煙氣硫含量很低，溫度一般在140°C以下，同時含有一定量水汽 8% )，低溫時水汽結合在催化劑表面及活性點位上難以除去，與NH3以及NO產生競爭吸附，會對催化劑性能產生劇烈影響。若能開發出活性及抗水性良好的低溫(120°C以下)SCR脫硝催化劑，將催化劑布置在除塵之后，則避免了粉塵及堿土金屬的影響，SCR裝置可與現有的省煤器、空氣預熱器和鍋爐組裝為一體的鍋爐系統匹配，降低改造費用。同時，由于除塵后已是“潔凈”煙氣，催化劑的壽命大幅增力口,系統運行成本降低。目前國內外的低溫SCR催化劑的研發均處于實驗室研究階段，開發前景廣闊。申請號為200910145015.6的發明專利在凹凸棒石表面負載錳的氧化物，并添加適量的Fe、Cu、Ni作為助劑，制備的粉末催化劑200°C對NO的去除率為95%，反應溫度偏高且沒有考慮煙氣中水汽、硫的影響。申請號為201010272038. 6的發明專利通過擠壓成型及浸潰工藝制備了蜂窩狀Mn-Ti基催化劑，在100°C左右即有很高的氮氧化物去除率，但是反應模擬氣中沒有水汽成分，實際工程應用中活性將大打折扣。Panagiotis G. Smirniotis考察了不同載體(Ti02、A1203、SiO2)負載錳基催化劑的活性，煙氣組成為NO = NH3 = 2000ppm, O2 =
2.Ovol %，GHSV = 80001Γ1，催化劑80°C時NO去除率最高可達80%，100°C時NO去除率最高接近100%，低溫活性優越，但同樣沒有考察水汽的影響，在實際應用過程中會受水汽影響降低催化活性。
發明內容
本發明提供了一種用于低溫煙氣脫硝的SCR整體蜂窩催化劑及其制備方法，本發明的催化劑既在低溫(120°C)下具有較高的催化活性，又具有很好的抗水性能，具有更高的工程實際應用價值。—種用于低溫煙氣脫硝的SCR整體蜂窩催化劑，包括基底、活性成分和添加劑，所述基底為TiO2與ZSM-5分子篩粉體，所述活性組分為ZrO2、MnO2、Fe2O3和CeO2 ；以基底和活性成分的質量總和為100%計，各組分含量如下
權利要求
1.一種用于低溫煙氣脫硝的SCR整體蜂窩催化劑，包括基底、活性成分和添加劑，其特征在于，所述基底為TiO2與ZSM-5分子篩粉體，所述活性組分為ZrO2、MnO2、Fe2O3和CeO2 ； 以基底和活性成分的質量總和為100%計，各組分含量如下
2.根據權利要求I所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述TiO2為銳鈦礦型，比表面積為85 95m2/g ;所述ZSM-5分子篩的硅鋁比彡300。
3.根據權利要求I所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述粘結劑為羧甲基纖維素鈉和擬薄水鋁石，羧甲基纖維素鈉5 15g/100g基底，擬薄水鋁石5 20g/100g基底。
4.根據權利要求I所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述助擠劑為甘油。
5.根據權利要求I所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述造孔劑為活性炭，粒徑小于O. 1_。
6.根據權利要求I所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述結構助劑為玻璃纖維，桿狀、長度為O. I O. 3mm。
7.一種用于低溫煙氣脫硝的SCR整體蜂窩催化劑的制備方法，其特征在于，包括 (I)將基底、活性成分的前驅體與添加劑按比例配制，進行干混，所述基底為TiO2與ZSM-5分子篩粉體，所述活性組分為Zr02、Mn02、Fe2O3和CeO2 ； 以基底和活性成分的質量總和為100%計，各組分含量如下
8.根據權利要求7中所述的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述干混的時間為.10 30min ;步驟(2)中所述捏合的時間為10 30min ;步驟(5)中在60 110°C干燥.10 20小時，再經250 600°C焙燒2 10小時。
全文摘要
本發明公開了一種用于低溫煙氣脫硝的SCR整體蜂窩催化劑及其制備方法，SCR整體蜂窩催化劑包括基底、活性成分和添加劑，所述基底為TiO2與ZSM-5分子篩粉體，所述活性組分為ZrO2、MnO2、Fe2O3和CeO2；本發明的催化劑既在低溫(120℃)下具有較高的催化活性，又具有很好的抗水性能，具有更高的工程實際應用價值。
文檔編號B01D53/90GK102824922SQ201210330039
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者王岳軍, 劉偉, 莫建松, 王瑞洋, 劉學炎, 虞廷興, 陳美秀 申請人:浙江天藍環保技術股份有限公司