本发明涉及一种燃煤锅炉烟气脱硝催化剂的制备方法，该种脱硝催化剂在烟气温度200～280℃之间仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗水抗硫性能，属于催化
技术领域：
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背景技术：
：随着“十二五”期间国家对氮氧化物排放的控制越来越严格，单纯的低氮燃烧技术已无法满足现行排放标准的要求，选择性催化还原(SCR)技术因其高效可靠的脱硝性能已开始在国内燃煤电厂应用。SCR的主要原理是以NH3为还原剂，在脱硝催化剂的作用下，选择性地将NOX还原成N2。目前应用最广泛的是高温催化剂，由于其催化剂活性温度较高，范围在300～430℃左右，因而在火电厂应用采用高含尘布置方式，即布置在锅炉省煤器之后、空预器之前。燃煤锅炉排放的氮氧化物占到国内氮氧化物排放总量的很大一部分，是仅次于火电厂的排放源，根据对燃煤锅炉烟气的分析，有如下特点：(1)燃煤锅炉排放的烟气温度通常在200℃～280℃之间波动。(2)燃煤锅炉排放的烟气中的粉尘浓度基本上在100g/Nm3至200g/Nm3之间变化。(3)燃煤锅炉排放烟气的含湿量较大，通常在15％～20％之间波动。综上所述，燃煤锅炉的烟气温度相对较低，大多在200～280℃之间，所处的烟气环境条件比较恶劣，如粉尘浓度较高、烟气的含湿量较大、重金属浓度较高等，使得催化剂处于易磨损、易堵塞、易中毒的条件下，使得催化剂需要频繁的口常维护(如吹灰清洁)，并大大缩短了使用寿命，增大了运行成本，目 前还没有适用于燃煤锅炉排放烟气脱硝催化剂。技术实现要素：本发明针对上述问题，提供一种燃煤锅炉烟气脱硝催化剂的制备方法，该种催化剂在烟气温度200～280℃之间仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗水抗硫性能。为实现SCR脱硝技术在燃煤锅炉烟气温度在200～280℃之间的领域的应用提供相应的脱硝催化剂。按照本发明提供的技术方案，一种燃煤锅炉烟气脱硝催化剂的制备方法，按重量份计制备步骤如下：(1)偏钒酸铵溶液的制备：称取偏钒酸铵1～5份，在30～40℃将称取的偏钒酸钱搅拌溶解于含有7～9份乙醇胺的水溶液中，乙醇胺的水溶液浓度为8～9g/mL；(2)硝酸锌溶液的制备：取硝酸锌17～19份溶解于30～40份的水中；(3)一次混合：称取钛钨钼粉20～35份，在其中加入5～7份烷基磺酸钠盐，30～40份去离子水，加热到75～80℃，保持恒温的同时搅拌10～30min使混合物成颗粒状，再在其中加入40～50份不锈钢纤维，搅拌均匀后加入步骤(1)制备的偏钒酸铵溶液、步骤(2)制备的硝酸锌溶液和30～40份水性增黏树脂，混合后加热到80～90℃，保持恒温同时搅拌均匀至混合物成颗粒状，形成一次微结构；(4)一次压出干燥和锻烧：将步骤(3)得到的一次微结构在热压机上压成条块状；将其在30～50℃条件下干燥24～36h，然后在350～400℃条件下锻烧2～3h，得到锻烧后的固体；(5)二次混合：将步骤(4)得到的固体粉碎，在其中加入5～8份丙烯酸改性聚氨酯乳液，4～6份烷基苯磺酸钠盐，搅拌均匀至混合物成颗粒状，形成二 次微结构；(6)二次压出干燥和锻烧：将步骤(5)得到的二次微结构在前端装有催化剂模具的热压机上进行热压成蜂窝状固体；将其在50～60℃条件下干燥18～24h，最后在300～400℃条件下锻烧2～3h，得到产品适用于燃煤锅炉烟气的SCR脱硝催化剂。所述产品中的有效成分配方比例按重量份计如下：TiO230～40份，WO330～50份，MoO340～50份，V2O515～30份，硝酸锌5～12份，不锈钢纤维15～20份。所述钛钨钼粉中三氧化钼的含量为3％～5％，经过表面羟基改性处理，BET比表面积小于60m2/g，X射线衍射峰高大于160mm。本发明制备的催化剂孔径不小于3.2mm，经二次干燥和锻烧后形成二次微结构和合理的孔径分布，在制备过程中加入丙烯酸改性聚氨酯乳液以及烷基苯磺酸钠盐等使压出成型时压力小，表面光滑，摩擦系数小，不利于粉尘在催化剂表面的附着，减少了蜂窝式催化剂在高含尘烟气条件下的堵灰和中毒风险，添加的硝酸锌也进一步提高了催化剂的抗中毒能力。通过添加催化剂助剂WO3、MoO3及稀土元素，将助剂原子渗透到钛白粉晶格中，形成Ti-W/Mo/M-O固溶体，改善了催化剂的耐磨性能，同时提高了催化剂的低温活性并拓宽了SCR反应的活性温度区间，适应了燃煤锅炉烟气100～150℃的温度范围，因此，使用该方法制备的蜂窝式催化剂在烟气含尘量高达60～150g/Nm3时仍然具有良好的氮氧化物去除率和抗灰堵抗中毒性能，提高了脱硝催化剂在高含尘烟气条件下的适应性，实现脱硝催化剂技术在高含尘烟气条件下的突破。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例中偏钒酸铵购自大连银河金属材料有限公司；乙醇胺购自淄博 莱沃化工有限公司；硝酸锌购自国药集团化学试剂有限公司；钛钨钼粉购自四川华铁钒钦科技股份有限公司；烷基磺酸钠盐购自上海磊柯化工有限公司；不锈钢纤维购自南京兴兴纤维制品有限公司；丙烯酸改性聚氨酯乳液购自无锡市康衡化学品有限公司；烷基苯磺酸钠盐购自上海库伟贸易有限公司。实施例一种燃煤锅炉烟气脱硝催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤：(1)偏钒酸铵溶液的制备：称取偏钒酸铵3kg，在30℃时将称取的偏钒酸铵搅拌溶解于12kg乙醇胺的水溶液中，乙醇胺的水溶液浓度为8g/mL；(2)硝酸锌溶液的制备：取15kg硝酸锌溶解于30L的去离子水中；(3)一次混合：称取含三氧化钼质量9％的钛钨钼粉30kg，在其中加入2kg烷基磺酸钠盐，70L去离子水，加热到75℃，保持恒温同时搅拌10分钟使混合物成颗粒状，再在其中加入20kg不锈钢纤维，搅拌均匀后加入步骤(1)中制备的偏钒酸铵溶液，步骤(2)中制备的硝酸锌溶液，10kg水性增黏树脂，加热到90℃，保持恒温同时搅拌均匀至混合物成颗粒状；(4)一次压出干燥和锻烧：将步骤(3)得到的固体在压机上进行简单压成条块状；在30℃条件下干燥24小时；然后在350℃条件下锻烧2小时；(5)二次混合：将步骤(4)得到的固体粉碎，在其中加入10kg丙烯酸改性聚氨酯乳液，3kg烷基苯磺酸钠盐，搅拌均匀至混合物成颗粒状；(6)二次压出干燥和锻烧：将步骤(5)得到的固体在前端装有孔径为3.2mm的热压机上进行热压成蜂窝状；在60℃条件下干燥18h，最后在300℃条件下锻烧2h，得到产品适用于燃煤锅炉烟气的SCR脱硝催化剂。其中，TiO2重量在催化剂总重量中占38.5％，WO3重量在催化剂总重量中占19.5％，MoO3重量在催化剂总重量中占19％，V2O5重量在催化剂总重量中占19％， 硝酸锌重量在催化剂总重量中占2.5％，不锈钢纤维重量在催化剂总重量中占1.5％。活性检测如表1所示。反应条件：含尘量200g/Nm3，风量125000Nm3/h，NO含量600ppm，NH3含量425ppm，SO2：含量3000ppm，H2O含量5％，O2含量6％，N2为平衡气。表1燃煤锅炉烟气SCR脱硝催化剂的活性检测结果催化剂200℃脱硝效率(％)250℃脱硝效率(％)280℃脱硝效率(％)实施例一86.286.986.9实施例二86.986.786.1实施例三87.186.286.8由上表可知，在反应温度200～280℃，含尘量高达200g/Nm3的条件下，根据本发明方法制备的SCR脱硝催化剂仍然具有良好的脱硝效率。当前第1页1 2 3