本發(fā)明涉及環(huán)保脫硝催化劑，具體涉及一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法，特別適用于煙氣脫硝處理。
背景技術(shù)：
氮氧化物（NOx）是造成霧霾、酸雨、光化學(xué)煙霧及溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)字?。我國是世界第一大NOx 排放國，2013年NOx排放量達(dá)到2240萬噸，NOx治理成為國家“十二五”大氣污染強(qiáng)治的重點(diǎn)。選擇性催化還原脫硝技術(shù)（Selective Catalytic Reduction，簡(jiǎn)稱SCR）成熟、效率高、穩(wěn)定性好，成為當(dāng)前國內(nèi)外治理NOx的主流技術(shù)和發(fā)展方向，其中，SCR技術(shù)核心即脫硝催化劑。
目前，大規(guī)模應(yīng)用的SCR催化劑是以V2O5作為活性組分，TiO2作為載體，再加入WO3或者M(jìn)oO3作為助催化劑的中高溫催化劑，這類催化劑雖然能夠高效地凈化NOx，但是在實(shí)際使用中仍存在一些問題。首先，該催化劑的活性溫度范圍為300-400℃之間，范圍較窄常常不能滿足使用條件下溫度變化較大的要求；其次，作為主要活性組分的V2O5是一種劇毒物質(zhì)，容易對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生二次污染；再者，V2O5易將煙氣中的SO2氧化為SO3，SO3會(huì)與NH3反應(yīng)生成硫酸銨及硫酸氫銨從而造成催化劑活性下降，并且堵塞脫硝反應(yīng)器。由于這類催化劑只有在溫度高于300℃時(shí)才有較高的活性，所以一般只能將SCR反應(yīng)器布置于省煤器和除塵器之間。但是現(xiàn)有的鍋爐在該位置大多沒有預(yù)留脫硝空間，因此給SCR工藝的應(yīng)用帶來了很大的困難。此外，在該工藝段的煙氣中含有高濃度灰塵，灰塵中還有堿金屬、砷和汞等會(huì)對(duì)催化劑產(chǎn)生毒害作用的物質(zhì)，影響其脫硝效率和使用壽命。因此研究和開發(fā)活性溫度范圍寬、無毒、高效、經(jīng)濟(jì)的煙氣脫硝催化劑一直是煙氣脫硝領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
目前國內(nèi)已經(jīng)報(bào)道了一些研發(fā)的SCR脫硝催化劑，并且大部分都呈現(xiàn)出優(yōu)異的NOx凈化能力。CN101204650A公開了一種鈰鈦復(fù)合氧化物催化劑制備方法及其應(yīng)用，主要組成為氧化鈰及二氧化鈦，由浸漬法或共沉淀法制備得到，在催化劑的上游噴入還原劑氨氣或尿素與尾氣混合，使混合氣在250-450℃范圍內(nèi)和催化劑接觸，從而使氮氧化物還原為氮?dú)夂退?。CN101185886A公開了一種SCR脫硝催化劑的制備方法，將堇青石蜂窩陶瓷浸漬在Al2O3-SiO2-TiO2復(fù)合溶膠中，取出后吹凈孔道中的殘液，干燥并焙燒；活性組分浸漬液是將硝酸鑭、偏釩酸銨、仲鎢酸銨混合后溶于去離子水，加入草酸，陳化；將上述載體浸漬在活性組分浸漬液中負(fù)載活性組分。但實(shí)際上，這類催化劑大都只在不含硫、無水的中高溫條件下才呈現(xiàn)出較高的脫硝能力，并不具備長(zhǎng)時(shí)間抗水抗硫的性能，低溫活性不佳，在實(shí)際應(yīng)用還有一定的局限性。
CN102500358A公開了一種選擇性催化還原脫硝催化劑，包括載體、活性物質(zhì)和助催化劑，所述的載體為質(zhì)子化的鈦納米管，所述的活性物質(zhì)為通過活性物質(zhì)前驅(qū)體灼燒得到的過渡金屬氧化物，所述的助催化劑為通過助催化劑前驅(qū)體灼燒得到的過渡金屬氧化物；所述的活性物質(zhì)和助催化劑在載體上的負(fù)載量均以過渡金屬氧化物中的金屬與鈦元素的摩爾比來表示，負(fù)載量均為0.005-1。上述選擇性催化還原脫硝催化劑的制備方法是將TiO2顆粒和強(qiáng)堿溶液先進(jìn)行水熱處理，再經(jīng)酸洗、水洗、有機(jī)溶劑浸泡和干燥后得到質(zhì)子化的鈦納米管，再以浸漬法負(fù)載活性物質(zhì)和助催化劑。該發(fā)明是以質(zhì)子化的鈦納米管為載體，從而提高抗堿金屬和堿土金屬中毒能力，質(zhì)子化的鈦納米管價(jià)格昂貴，制備過于復(fù)雜，且活性組分中有劇毒物質(zhì)釩，容易造成二次污染。
CN103240081A制備了以TiO2-SiO2為載體的錳基低溫脫硝催化劑，采用溶膠-凝膠法制備MnOx/TiO2-SiO2催化劑，其中SiO2占復(fù)合載體的質(zhì)量比為40%-60%，Mn與（Ti+Si）的物質(zhì)的量比為0.5-1.0:1，其特點(diǎn)是SiO2的加入大大的增加了載體的比表面積，有利于活性物質(zhì)在其表面的分散及穩(wěn)定性，且以TiO2-SiO2為復(fù)合載體能提高催化劑的抗堿金屬中毒性能；活性組分成本低，無毒性，且在較低溫度下就能有很好的脫硝催化活性，因此適用于水泥窯爐除塵后低溫環(huán)境下NOx的脫硝催化。然而錳基脫硝催化劑遇到SO2很容易失活，抗硫性能不佳。
CN103230813A公開了一種適用于水泥窯爐的抗堿中毒的脫硝催化劑的制備方法，所述催化劑采用共沉淀法，在鈦源溶液中加入錳鹽、鈰鹽及助劑后攪拌得到混合溶液，在上述混合溶液中按順序加入尿素溶液、氨水、雙氧水至不再產(chǎn)生沉淀為止，繼續(xù)攪拌1-5小時(shí)，然后先后用蒸餾水與無水乙醇離心洗滌，在70-105℃干燥8-24小時(shí)，450-650℃煅燒2-6小時(shí)后制得高比表面積的催化劑粉體。此類催化劑與同組分的溶膠凝膠法、浸漬法制備的催化劑相比具有高脫硝率和抗堿性的優(yōu)勢(shì)。該催化劑適于較低的脫硝溫度，但當(dāng)最佳脫硝溫度低于250℃時(shí)，同樣遇到SO2很容易失活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種SCR煙氣脫硝催化劑及其制備方法。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，所制備的脫硝催化劑適應(yīng)的活性溫度范圍寬，脫硝活性高，抗SO2和H2O中毒能力強(qiáng)。
本發(fā)明SCR煙氣脫硝催化劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備：首先配制硫酸鈦和氨基羧酸鹽的混合溶液，將粉末狀分子篩加入到該混合溶液中進(jìn)行浸漬，經(jīng)干燥和焙燒制得TiO2-分子篩復(fù)合載體；
（2）活性組分和助劑的負(fù)載：將步驟（1）制備的TiO2-分子篩復(fù)合載體浸漬到含有活性組分和助劑前軀體的浸漬液中，經(jīng)干燥和焙燒后得到脫硝催化劑粉體；
（3）蜂窩狀脫硝催化劑成型：將步驟（2）制得的脫硝催化劑粉體與玻璃纖維、木漿、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、氨水、去離子水等混合后，經(jīng)捏合、陳化、擠出、干燥和焙燒制得蜂窩狀脫硝催化劑。
本發(fā)明步驟（1）制得的混合溶液中，硫酸鈦的濃度一般為500-3000g/L，優(yōu)選為1500-2500g/L。所述的氨基羧酸鹽為氨三乙酸鈉（NTA）、乙二胺四乙酸鹽( 如可以是EDTA二鈉或四鈉)、二乙烯三胺五羧酸鹽（DTPA）等中的一種或幾種；所述的氨基羧酸鹽的濃度一般為20-200g/L，優(yōu)選為50-150g/L。進(jìn)一步地，可以在混合溶液中加入一定量的乙醇胺，濃度為10-100g/L，有助于提高TiO2和分子篩結(jié)合能力。
本發(fā)明所述的分子篩為H型分子篩， 如可以是HZSM-5分子篩，HA型分子篩，HY型分子篩等中的一種或幾種，粒徑0.1-50μm，比表面積大于200mg/m3，純度大于99.9%；加入量為使混合溶液中分子篩濃度為200-1000g/L，優(yōu)選為200-400g/L。
本發(fā)明所述的浸漬方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，優(yōu)選采用等體積浸漬法。
本發(fā)明中，步驟（2）中所述活性組分選自Mn、Ce、W和Mo等中的一種或幾種，優(yōu)選同時(shí)含有Ce和W，其中Ce和W的元素摩爾比為0.3-5。所述的助劑選自Fe、Cu、La、Sn等中的一種或幾種，優(yōu)選Sn。其中浸漬液中每種活性組分前驅(qū)體的含量為0.1-1mol/L，每種助劑組分前驅(qū)體的含量為0.1-0.5mol/L。活性組分或助劑組分的前驅(qū)體一般指它們的可溶性鹽，如硝酸鹽等。
本發(fā)明中，步驟（1）和步驟（2）所述的干燥溫度為80-120℃，干燥時(shí)間為1-12小時(shí)；所述的焙燒溫度為300-600℃，焙燒時(shí)間為1-6小時(shí)。
本發(fā)明中，步驟（3）所述的蜂窩體脫硝催化劑成型過程中，以重量份計(jì)分別為：脫硝催化劑粉體75-90份，玻璃纖維2-6份，木漿0.1-2份，聚丙烯酰胺0.1-2份，羧甲基纖維素0.1-2份，氨水5-10份，去離子水10-40份。其中所述玻璃纖維的直徑為10±1.5μm，長(zhǎng)度5±1.5μm，干燥失重（105℃干燥至恒重）≤10%。所述木漿為針葉木漿和闊葉木漿。所述聚丙烯酰胺為陰離子型聚丙烯酰胺，分子量為700-900萬。所述羧甲基纖維素的1%水溶液粘度為100-300mPa·s，干燥失重（105℃干燥至恒重）≤20%。
本發(fā)明中，步驟（3）所述的捏合、陳化、擠出、干燥和焙燒等操作均為本領(lǐng)域的常規(guī)操作。所述的陳化時(shí)間一般為12-48小時(shí)。所述的干燥溫度一般為20-70℃，濕度為20%-90%，干燥時(shí)間1-5天。所述的焙燒溫度為300-600℃，焙燒時(shí)間3-10h。所述的焙燒過程可以按照如下方式進(jìn)行：以5-80℃/h 從室溫升至300-400℃，恒溫3-10小時(shí)；再以5-80℃/h 勻速升溫至500-600℃，恒溫3-10小時(shí)，焙燒結(jié)束。采用分段焙燒方式，可以使有機(jī)物充分分解、燒除，無機(jī)鹽充分分解產(chǎn)生金屬氧化物并使活性組分分布均勻。
本發(fā)明所述脫硝催化劑是采用上述本發(fā)明方法制備的。所制備的蜂窩狀脫硝催化劑中：以催化劑總質(zhì)量為基準(zhǔn)，催化劑中分子篩含量為5%-30%，TiO2含量為50%-85%，玻璃纖維含量為1%-8%，活性組分含量以氧化物計(jì)為0.5%-10%，助劑組分含量以氧化物計(jì)為1%-10%，硫酸根含量為1%-10%。其中活性組分選自Mn、Ce、W和Mo等中的一種或幾種，優(yōu)選同時(shí)含有Ce和W，其中Ce和W的摩爾比為0.3-5。所述助劑組分選自Fe、Cu、La、Sn等中的一種或幾種，優(yōu)選為Sn。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）采用氨基羧酸鹽與硫酸鈦用于TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備，氨基羧酸鹽與鈦離子形成絡(luò)合物，以此絡(luò)合物溶液浸漬粉末狀分子篩，從而制得TiO2-分子篩復(fù)合載體。氨基羧酸鹽的強(qiáng)絡(luò)合作用使得TiO2與分子篩表面之間結(jié)合緊密，相互作用得到加強(qiáng)，從而以該復(fù)合載體制備的脫硝催化劑具有良好的催化活性、機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能。
（2）在制備TiO2-分子篩復(fù)合載體的混合溶液中加入乙醇胺，可以防止鈦離子水解速度過快，使絡(luò)合物溶液更均一、穩(wěn)定，因此形成的二氧化鈦粒徑均一且均勻的分布在分子篩周圍，并且結(jié)合緊密。
（3）采用H型分子篩與二氧化鈦混合作為載體，同時(shí)利用了分子篩的疏水性能和氫型分子篩的酸性位點(diǎn)和孔道結(jié)構(gòu)，有利于促進(jìn)NH3在催化劑表面的吸附和活化，進(jìn)而增加催化劑的活性和抗SO2和H2O中毒能力。
（4）本發(fā)明所制備的催化劑適應(yīng)溫度范圍寬，在160-450℃內(nèi)都擁有高效的SCR 脫硝活性，熱穩(wěn)定性能好，脫硝活性高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明實(shí)施例使用的玻璃纖維的直徑為10±1.5μm，長(zhǎng)度5±1.5μm，干燥失重（105℃干燥至恒重）≤10%。所述木漿為針葉木漿或闊葉木漿。所述聚丙烯酰胺為陰離子型聚丙烯酰胺，分子量為800萬。所述羧甲基纖維素的1%水溶液粘度為200mPa·s，干燥失重（105℃時(shí)干燥）≤20%。
實(shí)施例1
（1）TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備：首先將4Kg 硫酸鈦和0.2Kg 氨三乙酸鈉溶解到2L 的去離子水中制成混合溶液；將0.4Kg 粉末狀HZSM-5分子篩加入到上述混合溶液中進(jìn)行等體積浸漬；在80℃干燥12 小時(shí)；400℃焙燒5小時(shí)即可制得TiO2-分子篩復(fù)合載體。
（2）活性組分和助劑的負(fù)載：將步驟（1）制備的TiO2-分子篩復(fù)合載體浸漬于0.2mol/L硝酸鈰、0.15mol/L 偏鎢酸銨和0.1mol/L 硝酸鐵的混合溶液中，取出，在溫度120℃下干燥6小時(shí)，450℃下焙燒10小時(shí)制得脫硝催化劑粉體。
（3）蜂窩狀脫硝催化劑成型：將步驟（2）制得的脫硝催化劑粉體80份、玻璃纖維6份、針葉木漿0.1份、聚丙烯酰胺0.5份、羧甲基纖維素2 份、氨水8 份、去離子水20份混合后經(jīng)捏合、陳化、擠出等工序擠出蜂窩體；蜂窩體在溫度為70℃、濕度為20% 的條件下干燥3天；干燥后，在550℃恒溫焙燒6h，降至室溫即可制得蜂窩狀脫硝催化劑。
本發(fā)明方法制備的脫硝催化劑，以催化劑總質(zhì)量計(jì)，催化劑中TiO2含量75%，分子篩含量10%，玻璃纖維含量8%，CeO2含量2%，WO3含量1%，F(xiàn)e2O3含量1%，硫酸根含量3%。
實(shí)施例2
（1）TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備：首先將4Kg硫酸鈦和0.15Kg乙二胺四乙酸二鈉溶解到2L的去離子水中制成混合溶液；將0.4Kg 粉末狀HZSM-5分子篩加入到上述混合溶液中進(jìn)行等體積浸漬；在120℃干燥6小時(shí)；500℃焙燒1小時(shí)即可制得TiO2-分子篩復(fù)合載體。
（2）活性組分和助劑的負(fù)載：將步驟（1）制備的TiO2-分子篩復(fù)合載體上浸漬于0.3mol/L硝酸鈰、0.1mol/L偏鎢酸銨和0.4 mol/L四氯化錫的混合溶液中，取出，在溫度110℃下干燥12 小時(shí)，550℃下焙燒5 小時(shí)制得脫硝催化劑粉體。
（3）蜂窩狀脫硝催化劑成型：將步驟（2）制得的脫硝催化劑粉體90份、玻璃纖維4份、木漿0.2份、聚丙烯酰胺1份、羧甲基纖維素0.5份、氨水10份、去離子水15份混合后經(jīng)捏合、陳化、擠出等工序擠出蜂窩體；蜂窩體在溫度為40℃，濕度為40% 的條件下干燥2 天；干燥后在500℃恒溫焙燒8小時(shí)，降至室溫即可制得蜂窩狀脫硝催化劑。
本發(fā)明方法制備的脫硝催化劑，以催化劑總質(zhì)量計(jì)，催化劑中TiO2含量78.5%，分子篩含量8%，玻璃纖維含量5%，CeO2含量2.5%，WO3含量1%，SnO2含量3%，硫酸根含量2%。
實(shí)施例3
（1）TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備：首先將4Kg 硫酸鈦和0.1Kg 乙二胺四乙酸四鈉溶于2L 的去離子水中制成混合溶液；將0.8Kg 粉末狀HY分子篩加入到上述混合溶液中進(jìn)行等體積浸漬；在110℃干燥6小時(shí)；600℃焙燒2小時(shí)即可制得TiO2-分子篩復(fù)合載體。
（2）活性組分和助劑的負(fù)載：將步驟（1）制備的TiO2-分子篩復(fù)合載體上浸漬于0.2mol/L硝酸鈰、0.1mol/L 偏鎢酸銨和0.3mol/L硝酸銅的混合溶液中，取出，在溫度120℃下干燥6 小時(shí)，450℃下焙燒6 小時(shí)制得脫硝催化劑粉體。
（3）蜂窩狀脫硝催化劑成型：將步驟（2）制得的脫硝催化劑粉體75份、玻璃纖維6份、木漿2份、聚丙烯酰胺2份、羧甲基纖維素0.1份、氨水5份、去離子水40份混合后經(jīng)捏合、陳化、擠出等工序擠出蜂窩體；蜂窩體在溫度為30℃，濕度為50% 的條件下干燥4天；干燥后，在600℃恒溫焙燒5h，降至室溫即可制得蜂窩狀脫硝催化劑。
本發(fā)明方法制備的脫硝催化劑，以催化劑總質(zhì)量計(jì)，催化劑中分子篩含量20%，TiO2含量65%，玻璃纖維含量4%，CeO2含量3%，WO3含量2%，CuO含量5%，硫酸根含量1%。
實(shí)施例4
（1）TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備：首先將3Kg硫酸鈦和0.3Kg二乙烯三胺五羧酸鈉溶解到2L 的去離子水中制成混合溶液；將0.6Kg粉末狀HA分子篩加入到上述混合溶液中進(jìn)行等體積浸漬；在100℃干燥6 小時(shí)；550℃焙燒4小時(shí)即可制得TiO2-分子篩復(fù)合載體。
（2）活性組分和助劑的負(fù)載：將步驟（1）制備的TiO2-分子篩復(fù)合載體上浸漬于0.4mol/L偏鎢酸銨、0.2mol/L硝酸鈰、0.1mol/L硝酸鑭的混合溶液中，取出，在溫度80℃下干燥24 小時(shí)，450℃下焙燒10 小時(shí)制得脫硝催化劑粉體。
（3）蜂窩狀脫硝催化劑成型：將步驟（2）制得的脫硝催化劑粉體80 份、玻璃纖維2 份、木漿1 份、聚丙烯酰胺1 份、羧甲基纖維素0.5 份、氨水5份、去離子水30份混合后經(jīng)捏合、陳化、擠出等工序擠出蜂窩體；蜂窩體在溫度為40℃，濕度為30%的條件下干燥1 天；干燥后，在450℃恒溫焙燒10h，降至室溫即可制得蜂窩狀脫硝催化劑。
本發(fā)明方法制備的脫硝催化劑，以催化劑總質(zhì)量計(jì)，催化劑中TiO2含量75%，分子篩含量12.8%，玻璃纖維含量3.2%，WO3含量3%，Ce2O 含量2%，La2O3含量1%，硫酸根含量2%。
實(shí)施例5
（1）TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備：首先將5Kg硫酸鈦和0.3Kg乙二胺四乙酸鈉溶解到2L 的去離子水中制成混合溶液；將0.8Kg粉末狀HZSM-5分子篩分子篩加入到上述混合溶液中進(jìn)行等體積浸漬；在100℃干燥6 小時(shí)；600℃焙燒5小時(shí)即可制得TiO2-分子篩復(fù)合載體。
（2）活性組分和助劑的負(fù)載：將步驟（1）制備的TiO2-分子篩復(fù)合載體上浸漬于0.3mol/L偏鎢酸銨、0.2mol/L硝酸鈰、0.2mol/L硝酸銅和0.1mol/L硝酸鐵的混合溶液中，取出，在溫度80℃下干燥24 小時(shí)，450℃下焙燒10小時(shí)制得脫硝催化劑粉體。
（3）蜂窩狀脫硝催化劑成型：將步驟（2）制得的脫硝催化劑粉體80份、玻璃纖維2份、木漿1 份、聚丙烯酰胺1 份、羧甲基纖維素0.5 份、氨水5份、去離子水30份混合后經(jīng)捏合、陳化、擠出等工序擠出蜂窩體；蜂窩體在溫度為40℃，濕度為30%的條件下干燥1天；干燥后，在450℃恒溫焙燒10h，降至室溫即可制得蜂窩狀脫硝催化劑。
本發(fā)明方法制備的脫硝催化劑，以催化劑總質(zhì)量計(jì)，催化劑中TiO2含量75%，分子篩含量14%，玻璃纖維含量2%，WO3含量3%，Ce2O 含量2%，F(xiàn)e2O3含量1%，CuO含量1%，硫酸根含量2%。
實(shí)施例6
制備工藝及操作條件同實(shí)施例1，不同在于在步驟（1）TiO2-分子篩復(fù)合載體的制備過程中，在加入0.2Kg 氨三乙酸鈉的同時(shí)加入0.1 Kg乙醇胺。制備得到催化劑中，以催化劑總質(zhì)量計(jì)，催化劑中TiO2含量75%，分子篩含量10%，玻璃纖維含量8%，CeO2含量2%，WO3含量1%，F(xiàn)e2O3含量1%，硫酸根含量3%。
實(shí)施例7
制備工藝及操作條件同實(shí)施例1，不同在于助劑使用四氯化錫。制備得到的催化劑中，以催化劑總質(zhì)量計(jì)，催化劑中TiO2含量75.5%，分子篩含量10%，玻璃纖維含量5%，CeO2含量2.5%，WO3含量2%，SnO2含量2%，硫酸根含量3%。
實(shí)施例8
制備工藝及操作條件同實(shí)施例1，不同在于步驟（3）中，干燥后的焙燒工藝，用5小時(shí)從室溫勻速升至300℃，恒溫5 小時(shí)；9小時(shí)勻速升至600℃，恒溫6小時(shí)；經(jīng)8 小時(shí)降至室溫即可制得蜂窩狀脫硝催化劑。
比較例1
使用ZSM-5分子篩代替HZSM-5分子篩，其他同實(shí)施例2。
比較例2
使用鈦酸四正丁酯代替硫酸鈦，其他同實(shí)施例2。
比較例3
不添加氨三乙酸鈉，其他同實(shí)施例2。
比較例4
分子篩-TiO2復(fù)合載體是由分子篩和TiO2 按質(zhì)量比1:10 機(jī)械混合制得。其余同實(shí)施例2。
催化劑脫硝活性測(cè)試方法如下：實(shí)驗(yàn)裝置由配氣系統(tǒng)、流量控制（質(zhì)量流量計(jì)）、氣體混合器、氣體預(yù)熱器、催化反應(yīng)器和煙氣分析系統(tǒng)構(gòu)成。將整裝蜂窩催化劑（150×150×1000 mm）切割為小型檢測(cè)塊（45×45×50mm），然后將小型檢測(cè)塊放入固定管式反應(yīng)器。模擬煙道氣組成為：NO、NH3、O2以及載氣N2 組成，混合氣體總流量608L/h，空速為5000 h-1，NH3濃度，NO濃度：1000ppm，NH3/NO=1，SO2濃度：1000ppm，H2O蒸汽：10%，反應(yīng)溫度控制在160-450℃。各氣體流量由質(zhì)量流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制。氣體進(jìn)入反應(yīng)器之前先通過氣體混合器混合再經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱。進(jìn)氣口與出氣口的NO 濃度由煙氣分析儀測(cè)定。為了消除表面吸附的影響，系統(tǒng)在通氣運(yùn)行穩(wěn)定20~30分鐘開始采集測(cè)試。
催化劑的催化活性由NO的脫硝活性反映，NO的脫硝活性由下式計(jì)算：
脫硝活性=[(C0-C)/C0]×100%。
式中，C0 為NO初始濃度，C為處理后氣體中NO濃度。
強(qiáng)度測(cè)試按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1964-1996《多孔陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法》進(jìn)行。磨損試驗(yàn)是將催化劑放置在含有粉塵的壓縮空氣試驗(yàn)裝置中沖刷5小時(shí)，粉塵含量為150g/m3，空氣流速20m/s。具體如表1所示。
表1 不同催化劑在不同溫度下的脫硝效果
綜上所述，本發(fā)明制備得到的催化劑在溫度窗口160-450℃下，特別是在高濃度H2O和SO2共存的條件下仍具有較高的脫硝效率，特別是具有較好地低溫脫硝活性，因此更利于使SCR脫硝裝置布置于較寬的溫度范圍煙氣段，拓展了SCR的應(yīng)用范圍。催化劑具有良好的強(qiáng)度和抗磨蝕能力。