1.一种高温烟气SCR脱硝催化剂,所述的催化剂由载体和负载于载体上的活性组分
2- 2-
组成,所述的活性组分为V2O5、WO3、MoO3、SO4 ,所述V2O5、WO3、MoO3、SO4 的物质的量之比为
1.0∶0.5~10∶0.05~1.0∶0.05~1.0,所述活性组分的负载量为2~15wt%,其特征在于所述载体为负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷,所述TiO2-SiO2涂层的负载量为5~30wt%,所述负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷按以下方法制备得到:(1)取堇青石蜂窝陶瓷,浸入1~5wt%的硝酸溶液中进行表面活化,充分浸渍后取出,用去离子水冲洗后在80~150℃下干燥3~12小时,得到表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷;
(2)10~60wt%的硫酸氧钛水溶液中加入5~27wt%的硅溶胶,得到涂层浸渍液,所述涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1.0∶0.01~2.0;
(3)将步骤(1)得到的表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(2)得到的涂层浸渍液中,充分浸渍后取出,高压气流吹去残余的液体,在60~120℃干燥10~100分钟,得到干燥后的堇青石载体,将干燥后的堇青石载体完全浸没于5~25wt%的碱溶液中,所述碱溶液为氨水、氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液,浸渍10~60min后取出,高压气流吹去残余的液体,在60~120℃干燥3~10小时,然后重新浸没于上述涂层浸渍液中,重复上述操作至堇青石蜂窝陶瓷表面的涂层的负载量以堇青石蜂窝陶瓷的质量计为5~30wt%,最后在
400~650℃焙烧3~10小时,得到所述负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷。
2.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂,其特征在于所述步骤(1)中,所述充分浸渍的时间为30~60分钟。
3.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂,其特征在于所述步骤(2)中,所述的涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1∶0.2~1.0。
4.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂,其特征在于所述碱溶液为5~
25wt%氨水。
5.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂,其特征在于所述的活性组分按如下方法负载于载体上:偏钨酸铵、偏钒酸铵、硝酸钼、浓硫酸用有机酸水溶液溶解,所述有机酸为可使偏钨酸铵和偏钒酸铵还原的有机酸,配置得到活性组分浸渍液;将负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于活性组分浸渍液中,浸渍10~60min取出,80~120℃干燥3~10小时,然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中,重复上述操作至活性组分的负载量以负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷的质量计为2~15wt%,最后在400~
650℃焙烧3~10小时,得到所述高温烟气SCR脱硝催化剂。
6.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂,其特征在于所述的催化剂按以下方法制备得到:(1)取堇青石蜂窝陶瓷,浸入1~5wt%的硝酸溶液中进行表面活化,充分浸渍后取出,用去离子水冲洗后在80~150℃下干燥3~12小时,得到表面活化后的堇青石蜂窝陶瓷;
(2)10~60wt%的硫酸氧钛水溶液中加入5~27wt%的硅溶胶,得到涂层浸渍液,所述涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1.0∶0.01~2.0;
(3)将步骤(1)得到的表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(2)得到的涂层浸渍液中,充分浸渍后取出,高压气流吹去残余的液体,在60~120℃干燥10~100分钟,得到干燥后的堇青石载体,将干燥后的堇青石载体完全浸没于5~25wt%氨水溶液中,浸渍10~60min后取出,高压气流吹去残余的液体,在60~120℃干燥3~10小时,然后重新浸没于上述涂层浸渍液中,重复上述操作至堇青石蜂窝陶瓷表面的涂层的负载量以堇青石蜂窝陶瓷的质量计为5~30wt%,最后在400~650℃焙烧3~10小时,得到所述负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷;
(4)偏钨酸铵、偏钒酸铵、硝酸钼和98wt%浓硫酸溶于2~10wt%的有机酸水溶液中,所述有机酸为草酸、柠檬酸或苹果酸,配置得到总质量浓度为5~40wt%的活性组分浸渍液,所述活性组分浸渍液中偏钨酸铵以WO3的物质的量计量,偏钒酸铵以V2O5的物质的量计
2- 2-
量,硝酸钼以MoO3的物质的量计量,硫酸以SO4 的物质的量计量,V2O5、WO3、MoO3、SO4 的物质的量之比为1.0∶0.5~10∶0.05~1.0∶0.05~1.0;
(5)将步骤(3)得到的负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(4)得到的活性组分浸渍液中,浸渍10~60min取出,高压气流吹去残余的液体,80~120℃干燥3~10小时,然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中,重复上述操作至活性组分的负载量以负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷的质量计为2~15wt%,最后在400~650℃焙烧3~10小时,得到所述高温烟气SCR脱硝催化剂。
7.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂在烟气选择性催化还原脱硝中的应用。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于所述催化反应在气固反应装置上进行:取所述高温烟气SCR脱硝催化剂,置于反应管等温区,烟气进入反应管,在反应管内经催化剂作用进行选择性催化还原脱硝反应,所述的反应温度为250~400℃,反应空速为10000~-1
30000h 。