兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110203722.3

申请日:

2011.07.20

公开号:

CN102335603A

公开日:

2012.02.01

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):B01J 23/34申请公布日:20120201|||实质审查的生效IPC(主分类):B01J 23/34申请日:20110720|||公开

IPC分类号:

B01J23/34; B01J23/30; B01J23/888; B01D53/86; B01D53/58; B01D53/60; B01D53/64

主分类号:

B01J23/34

申请人:

中电投远达环保工程有限公司; 重庆远达催化剂制造有限公司

发明人:

李云涛; 刘显彬; 黄锐; 刘伟; 洪燕

地址:

401122 重庆市北部新区金渝大道96号

优先权:

专利代理机构:

北京同恒源知识产权代理有限公司 11275

代理人:

赵荣之

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内容摘要

本发明属于脱硝领域,特别涉及兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂,按质量百分比计由以下组分组成:五氧化二钒0.3%~1.5%,三氧化钨3%~10%,金属氧化物0.3%~5%,余量为二氧化钛,所述金属氧化物为氧化锰、氧化铬、氧化铜、氧化铈、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化锌和氧化钼中的一种或多种混合而成;本发明兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂的单质汞氧化率达65%,所述脱硝率最高达86%。

权利要求书

1: 兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂, 其特征在于 : 按质量百分比计由以下组分组 成: 五氧化二钒 0.3%~1.5% ; 三氧化钨 3%~10% ; 金属氧化物 0.3%~5% ; 余量为二氧化钛 ; 所述金属氧化物为氧化锰、 氧化铬、 氧化铜、 氧化铈、 氧化铁、 氧化钴、 氧化镍、 氧化锌和 氧化钼中的一种或多种混合而成。
2: 根据权利要求 1 所述的兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂, 其特征在于 : 所述五氧 化二钒质量百分比为 0.3%、 0.4%、 0.5%、 0.7%、 0.8%、 1.2% 或 1.5%。
3: 根据权利要求 1 所述的兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂, 其特征在于 : 所述三氧 化钨质量百分比为 5%、 6%、 7%、 9% 或 10%。
4: 根据权利要求 1 所述的兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂, 其特征在于 : 所述金属 氧化物质量百分比为 0.3% 氧化锰、 1% 氧化铬、 0.5% 氧化铜、 2% 氧化铈、 3% 氧化铁、 0.4% 氧化 钴、 0.5% 氧化镍、 1% 氧化锌、 5% 氧化钼或混合金属氧化物, 所述混合金属氧化物由质量百分 比 1% 的氧化钼和质量百分比为 2% 的氧化铜组成。

说明书


兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂

    【技术领域】
     本发明属于脱硝领域, 特别涉及脱硝催化剂。背景技术 已经出台的 《重金属污染综合防治 “十二五” 规划》 和即将颁布的 《火电厂大气污 染物排放标准》 中已将燃煤烟气汞排放列入限制之列。我国汞排放控制市场将启动。与此 对应的是当前我国尚未掌握核心的烟气脱汞技术。
     目前在火电厂进行应用的脱汞技术有活性炭吸附汞技术 (使用标准活性炭或卤化 活性炭作为吸附剂) 与燃煤喷溴处理技术。活性炭吸附汞技术由于多用于处理垃圾燃烧废 气处理, 技术已经成熟。但是, 与垃圾焚烧相比, 由于燃煤电厂烟气中汞浓度约低 1~3 个数 量级、 烟气流速高、 烟气组成不同以及汞的存在形式不同等原因, 活性炭吸附汞技术用于燃 煤烟气处理并不一定合适。 目前, 能被用来制备活性炭的煤越来越难获得, 活性炭的价格必 然会持续走高。并且, 活性炭脱汞还面临活性炭的处理等问题。燃煤喷溴处理技术虽然成 本低于活性炭脱汞技术, 但由于关键技术均掌握在国外个人或公司手中, 受到专利保护。 若 使用, 需支付高额技术转让费。
     发明内容
     本发明的目的之一在于提供一种脱硝催化剂, 其兼具氧化单质汞的功能。
     为实现上述目的, 本发明的技术方案为 : 兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂, 按质量百分比计由以下组分组成 : 五氧化二钒 0.3%~1.5% ; 三氧化钨 3%~10% ; 金属氧化物 0.3%~5% ; 余量为二氧化钛 ; 所述金属氧化物为氧化锰、 氧化铬、 氧化铜、 氧化铈、 氧化铁、 氧化钴、 氧化镍、 氧化锌和 氧化钼中的一种或多种混合而成。
     进 一 步, 所 述 五 氧 化 二 钒 质 量 百 分 比 为 0.3%、 0.4%、 0.5%、 0.7%、 0.8%、 1.2% 或 1.5% ; 进一步, 所述三氧化钨质量百分比为 5%、 6%、 7%、 9% 或 10% ; 进一步, 所述金属氧化物质量百分比为 0.3% 氧化锰、 1% 氧化铬、 0.5% 氧化铜、 2% 氧化 铈、 3% 氧化铁、 0.4% 氧化钴、 0.5% 氧化镍、 1% 氧化锌、 5% 氧化钼或混合金属氧化物, 所述混合 金属氧化物由 1% 的氧化钼和 2% 的氧化铜组成。
     本发明的有益效果在于 : 本发明兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂的单质汞氧化 率达 65%, 所述脱硝率最高达 86%。 具体实施方式下述兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂的制备方法是将上述组成成分按常规方 法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧, 制备为蜂窝型脱硝催化剂。
     实施例 1 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 A (简称催化剂 A) , 其组成为质量百分比为 0.3% 的五氧化二钒、 6% 的三氧化钨和 0.3% 的氧化 锰, 其余为二氧化钛。
     实施例 2 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 B (简称催化剂 B) , 其组成为质量百分比为 0.8% 的五氧化二钒、 10% 的三氧化钨和 1% 的氧化 铬, 其余为二氧化钛。
     实施例 3 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 C (简称催化剂 C) , 其组成为质量百分比为 1.2% 的五氧化二钒、 10% 的三氧化钨和 0.5% 的氧 化铜, 其余为二氧化钛。
     实施例 4 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 D (简称催化剂 D) , 其组成为质量百分比为 0.3% 的五氧化二钒、 5% 的三氧化钨和 2% 的氧化铈, 其余为二氧化钛。 实施例 5 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 E (简称催化剂 E) , 其组成为质量百分比为 0.5% 的五氧化二钒、 7% 的三氧化钨和 3% 的氧化铁, 其余为二氧化钛。
     实施例 6 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 F (简称催化剂 F) , 其组成为质量百分比为 1.5% 的五氧化二钒、 10% 的三氧化钨和 0.4% 的氧 化钴, 其余为二氧化钛。
     实施例 7 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 G (简称催化剂 G) , 其组成为质量百分比为 0.7% 的五氧化二钒、 3% 的三氧化钨和 0.5% 的氧化 镍, 其余为二氧化钛。
     实施例 8 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 H (简称催化剂 H) , 其组成为质量百分比为 0.4% 的五氧化二钒、 5% 的三氧化钨和 1% 的氧化锌, 其余为二氧化钛。
     实施例 9 按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 I (简称催化剂 I) , 其组成为质量百分比为 0.3% 的五氧化二钒、 5% 的三氧化钨和 5% 的氧化钼, 其余为二氧化钛。
     实施例 10
     按常规方法经混炼、 挤出、 干燥、 煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂 J (简称催化剂 J) , 其组成为质量百分比为 0.3% 的五氧化二钒、 9% 的三氧化钨、 1% 的氧化钼和 2% 的氧化铜, 其余为二氧化钛。
     实施例 11 在模拟烟气量为 2 Nm3/h 的固定床反应装置上测试催化剂 A~J 的活性。模拟烟气组成 为 0.03% NO + 0.1% SO2 + 0.026% NH3 + 3% O2 + 0.001% HCl + 3% H2O + 30μg/Nm3 Hg0, 其余为 N2。上述分数中, 气体中的百分数代表体积百分数, 固体的百分数代表质量百分数。
     测试结果为 :最后说明的是, 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制, 尽管通过参照本 发明的优选实施例已经对本发明进行了描述, 但本领域的普通技术人员应当理解, 可以在 形式上和细节上对其作出各种各样的改变, 而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精 神和范围。5

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资源描述

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1、10申请公布号CN102335603A43申请公布日20120201CN102335603ACN102335603A21申请号201110203722322申请日20110720B01J23/34200601B01J23/30200601B01J23/888200601B01D53/86200601B01D53/58200601B01D53/60200601B01D53/6420060171申请人中电投远达环保工程有限公司地址401122重庆市北部新区金渝大道96号申请人重庆远达催化剂制造有限公司72发明人李云涛刘显彬黄锐刘伟洪燕74专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵。

2、荣之54发明名称兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂57摘要本发明属于脱硝领域,特别涉及兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂,按质量百分比计由以下组分组成五氧化二钒0315,三氧化钨310,金属氧化物035,余量为二氧化钛,所述金属氧化物为氧化锰、氧化铬、氧化铜、氧化铈、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化锌和氧化钼中的一种或多种混合而成本发明兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂的单质汞氧化率达65,所述脱硝率最高达86。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN102335612A1/1页21兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂,其特征在于按质量百分比计由以下组分组成五氧化二。

3、钒0315;三氧化钨310;金属氧化物035;余量为二氧化钛;所述金属氧化物为氧化锰、氧化铬、氧化铜、氧化铈、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化锌和氧化钼中的一种或多种混合而成。2根据权利要求1所述的兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂,其特征在于所述五氧化二钒质量百分比为03、04、05、07、08、12或15。3根据权利要求1所述的兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂,其特征在于所述三氧化钨质量百分比为5、6、7、9或10。4根据权利要求1所述的兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂,其特征在于所述金属氧化物质量百分比为03氧化锰、1氧化铬、05氧化铜、2氧化铈、3氧化铁、04氧化钴、05氧化镍、1氧化锌、5氧化钼。

4、或混合金属氧化物,所述混合金属氧化物由质量百分比1的氧化钼和质量百分比为2的氧化铜组成。权利要求书CN102335603ACN102335612A1/3页3兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂技术领域0001本发明属于脱硝领域,特别涉及脱硝催化剂。背景技术0002已经出台的重金属污染综合防治“十二五”规划和即将颁布的火电厂大气污染物排放标准中已将燃煤烟气汞排放列入限制之列。我国汞排放控制市场将启动。与此对应的是当前我国尚未掌握核心的烟气脱汞技术。0003目前在火电厂进行应用的脱汞技术有活性炭吸附汞技术(使用标准活性炭或卤化活性炭作为吸附剂)与燃煤喷溴处理技术。活性炭吸附汞技术由于多用于处理垃圾燃烧废。

5、气处理,技术已经成熟。但是,与垃圾焚烧相比,由于燃煤电厂烟气中汞浓度约低13个数量级、烟气流速高、烟气组成不同以及汞的存在形式不同等原因,活性炭吸附汞技术用于燃煤烟气处理并不一定合适。目前,能被用来制备活性炭的煤越来越难获得,活性炭的价格必然会持续走高。并且,活性炭脱汞还面临活性炭的处理等问题。燃煤喷溴处理技术虽然成本低于活性炭脱汞技术,但由于关键技术均掌握在国外个人或公司手中,受到专利保护。若使用,需支付高额技术转让费。发明内容0004本发明的目的之一在于提供一种脱硝催化剂,其兼具氧化单质汞的功能。0005为实现上述目的,本发明的技术方案为兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂,按质量百分比计由以下。

6、组分组成五氧化二钒0315;三氧化钨310;金属氧化物035;余量为二氧化钛;所述金属氧化物为氧化锰、氧化铬、氧化铜、氧化铈、氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化锌和氧化钼中的一种或多种混合而成。0006进一步,所述五氧化二钒质量百分比为03、04、05、07、08、12或15;进一步,所述三氧化钨质量百分比为5、6、7、9或10;进一步,所述金属氧化物质量百分比为03氧化锰、1氧化铬、05氧化铜、2氧化铈、3氧化铁、04氧化钴、05氧化镍、1氧化锌、5氧化钼或混合金属氧化物,所述混合金属氧化物由1的氧化钼和2的氧化铜组成。0007本发明的有益效果在于本发明兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂的单质汞氧化率。

7、达65,所述脱硝率最高达86。具体实施方式说明书CN102335603ACN102335612A2/3页40008下述兼具氧化单质汞性能的脱硝催化剂的制备方法是将上述组成成分按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧,制备为蜂窝型脱硝催化剂。0009实施例1按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂A(简称催化剂A),其组成为质量百分比为03的五氧化二钒、6的三氧化钨和03的氧化锰,其余为二氧化钛。0010实施例2按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂B(简称催化剂B),其组成为质量百分比为08的五氧化二钒、10的三氧化钨和1的氧化铬。

8、,其余为二氧化钛。0011实施例3按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂C(简称催化剂C),其组成为质量百分比为12的五氧化二钒、10的三氧化钨和05的氧化铜,其余为二氧化钛。0012实施例4按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂D(简称催化剂D),其组成为质量百分比为03的五氧化二钒、5的三氧化钨和2的氧化铈,其余为二氧化钛。0013实施例5按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂E(简称催化剂E),其组成为质量百分比为05的五氧化二钒、7的三氧化钨和3的氧化铁,其余为二氧化钛。0014。

9、实施例6按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂F(简称催化剂F),其组成为质量百分比为15的五氧化二钒、10的三氧化钨和04的氧化钴,其余为二氧化钛。0015实施例7按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂G(简称催化剂G),其组成为质量百分比为07的五氧化二钒、3的三氧化钨和05的氧化镍,其余为二氧化钛。0016实施例8按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂H(简称催化剂H),其组成为质量百分比为04的五氧化二钒、5的三氧化钨和1的氧化锌,其余为二氧化钛。0017实施例9按常规方法经混炼。

10、、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂I(简称催化剂I),其组成为质量百分比为03的五氧化二钒、5的三氧化钨和5的氧化钼,其余为二氧化钛。0018实施例10说明书CN102335603ACN102335612A3/3页5按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧制得兼具氧化单质汞性能的蜂窝型脱硝催化剂J(简称催化剂J),其组成为质量百分比为03的五氧化二钒、9的三氧化钨、1的氧化钼和2的氧化铜,其余为二氧化钛。0019实施例11在模拟烟气量为2NM3/H的固定床反应装置上测试催化剂AJ的活性。模拟烟气组成为003NO01SO20026NH33O20001HCL3H2O30G/NM3HG0,其余为N2。上述分数中,气体中的百分数代表体积百分数,固体的百分数代表质量百分数。0020测试结果为最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。说明书CN102335603A。

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