CN104399453B - 一种scr脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种SCR脱硝催化剂,包括催化剂载体、玻璃纤维和负载于所述催化剂载体上的活性组分,所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中;所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土;所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨。本发明提供的SCR脱硝催化剂中的催化剂载体包括硅藻土,在硅藻土的作用下,提高了脱硝催化剂的孔容和孔径,从而提高了得到的催化剂的脱硝效率。实验结果表明,本发明提供的SCR脱硝催化剂的脱硝效率可达95%。

Description

一种SCR脱硝催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及烟气脱硝技术领域,尤其涉及一种SCR脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
目前,世界上工业应用的脱硝技术主要分为低NOx燃烧技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和选择性催化还原(SCR)技术。SCR脱硝技术具有极高的NOx脱出率,是目前应用最多、最成熟的烟气脱硝技术,该技术是在有催化剂存在的条件下利用NH3等还原剂将NOx还原成N2和H2O,从而达到脱除NOx,消除污染的目的。
催化剂是SCR技术的核心,其成分组成、结构及相关参数直接影响SCR技术的脱硝效率及运行情况,脱硝效率是脱硝催化剂的主要性能指标。SCR催化剂按其成分组成分为贵金属型、金属氧化微型和沸石分子筛型。目前应用最广泛的是金属氧化微型催化剂,其中,钒类催化剂(V2O5-WO3/TiO2)应用最广泛。
现有技术公开的钒类催化剂以二氧化钛为载体,以五氧化二钒为主催化剂,以三氧化钨为催化助剂,再添加各种添加剂,如粘合剂、助挤剂和润滑剂等,以制备得到具有一定形状、机械强度、比表面积和活性的催化剂。但是现有技术公开的这种钒类催化剂对NOx的脱硝效率较低,低于90%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SCR脱硝催化剂及其制备方法,本发明提供的SCR脱硝催化剂具有较高的脱硝效率。
本发明提供了一种SCR脱硝催化剂,包括催化剂载体、玻璃纤维和负载于所述催化剂载体上的活性组分,所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中;
所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土;
所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨。
优选的,所述硅藻土的比表面积为200m2/g~300m2/g。
优选的,所述硅藻土的孔隙率为85%~95%。
优选的,所述二氧化钛和硅藻土的质量比为(40~55):(5~18)。
优选的,所述五氧化二钒和过渡金属氧化物的质量比为(1~8):(1~10)。
优选的,所述催化剂载体和活性组分的总质量与所述玻璃纤维的质量比为(48~85):(2~5)。
本发明提供了一种制备SCR脱硝催化剂的方法,包括以下步骤:
将二氧化钛、硅藻土、偏钒酸铵、过渡金属氧化物前驱体、陶土、玻璃纤维、氨水和水混配,得到泥料,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵,所述泥料的含水量为28%~32%,所述泥料的pH值为8.0~9.0;
将所述泥料煅烧,得到SCR脱硝催化剂。
优选的,所述二氧化钛、硅藻土、偏钒酸铵、过渡金属氧化物前驱体、陶土、玻璃纤维、氨水和水的质量比为(40~55):(5~18):(0.5~2):(2~5):(2~5):(1~3):(1~2):(30~35)。
优选的,所述混配具体为:
将二氧化钛、硅藻土和过渡金属氧化物前驱体混料,得到物料A,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵;
将所述物料A与第一份水、偏钒酸铵、氨水、陶土和玻纤混料,得到物料B;
将所述物料B与余量的水混料,得到泥料;
所述第一份水与余量的水的质量比为(1~2):1。
优选的,所述煅烧的温度为500℃~550℃;
所述煅烧的时间为1h~4h。
本发明提供了一种SCR脱硝催化剂,包括催化剂载体、玻璃纤维和负载于所述催化剂载体上的活性组分,所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中;所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土;所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨。本发明提供的SCR脱硝催化剂中的催化剂载体包括硅藻土,在硅藻土的作用下,提高了脱硝催化剂的孔容和孔径,从而提高了得到的催化剂的脱硝效率。实验结果表明,本发明提供的SCR脱硝催化剂的脱硝效率可达95%。
具体实施方式
本发明提供了一种SCR脱硝催化剂,包括催化剂载体、玻璃纤维和负载于所述催化剂载体上的活性组分,所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中;
所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土;
所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨。
微孔孔径是在催化剂制作过程中在催化剂表面形成的微孔的直径,催化剂表面的微孔是催化还原反应的平台,烟气及氨水进入到微孔中,在活性物质的催化作用下发生反应从而达到脱硝的效果。本发明提供的SCR脱硝催化剂中的催化剂载体包括硅藻土,硅藻土的加入提高了得到的脱硝催化剂的孔容(微孔的数量)和孔径,从而提高了催化剂的脱硝效率。另外,由于硅藻土和玻璃纤维的作用,使得到的脱硝催化剂具有较高的强度,降低了催化剂的磨损,延长了催化剂的使用寿命。
本发明提供的脱硝催化剂包括催化剂载体,所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土有和陶土。在本发明中,所述硅藻土的比表面积优选为200m2/g~300m2/g;所述硅藻土的孔隙率优选为85%~95%,更优选为88%~92%,最优选为90%。在本发明中,上述比表面积和孔隙率的硅藻土优选按照以下方法制备得到:
将硅藻土原料粉碎、煅烧;
将所述煅烧后的硅藻土进行酸处理;
将所述酸处理后的硅藻土与成孔剂混合,进行助熔煅烧,得到上述比表面积和孔隙率的硅藻土。
本发明优选将硅藻土原料干燥后粉碎。本发明对所述硅藻土原料的颜色、硅藻土原料中硅藻泥的形状、硅藻土原料的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的市售硅藻土作为本申请的硅藻土原料即可。本发明对所述干燥的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可,在本发明中,所述干燥优选为风干。
本发明优选将所述硅藻土原料风干后粉碎。本发明对所述粉碎的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的粉碎的技术方案即可,如可以采用本领域技术人员熟知的粉碎机对风干后的硅藻土原料进行粉碎;在本发明中,所述粉碎后的硅藻土的粒度优选为≤20μm,更优选为1μm~20μm,最优选为5μm~15μm。
完成对所述硅藻土原料的粉碎后,本发明优选将粉碎后的硅藻土煅烧,以除去其中的有机杂质、S和P等。在本发明中,所述煅烧的温度优选为400℃~600℃,更优选为450℃~550℃,最优选为500℃;所述煅烧的时间优选为2h~4h,更优选为2.5h~3.5h,最优选为3h。
完成对所述硅藻土的煅烧后,本发明将所述煅烧后的硅藻土进行酸处理,以除去其中的Ca、Mg、Fe等金属杂质。本发明优选将所述煅烧后的硅藻土浸于酸液中,静置,对所述煅烧后的硅藻土进行酸处理。在本发明中,所述酸液优选为盐酸、硫酸、硝酸和醋酸中的一种或几种;所述酸液的质量浓度优选为100g/L~200g/L,更优选为110g/L~190g/L,最优选为120g/L~180g/L。本发明对所述酸液的用量没有特殊的限制,能够将所述煅烧后的硅藻土浸没即可。在本发明中,所述酸处理的时间优选为3h~5h,更优选为3.5~4.5h,最优选为4h。
完成对所述硅藻土的酸处理后,本发明将所述酸处理后的硅藻土与成孔剂混合,进行助熔煅烧,以进一步除去其中的S。在本发明中,所述成孔剂与所述酸处理后的硅藻土的质量比优选为100:(0.2~0.4),更优选为(0.25~0.35):100,最优选为0.3:100。在本发明中,所述成孔剂优选为化学成孔剂,本发明对所述化学成孔剂的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的化学成孔剂的市售商品即可。在本发明中,所述助熔煅烧的温度优选为400℃~600℃,更优选为450℃~550℃,最优选为500℃;所述助熔煅烧的时间优选为1h~2h,更优选为1.25h~1.75h,最优选为1.5h。
在本发明中,所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土,所述二氧化钛的质量比优选为(40~55):(5~18),更优选为(43~52):(8~15),最优选为(46~49):(10~12);所述二氧化钛与所述陶土的质量比优选为(40~55):(2~5),更优选为(43~52):(2.5~4.5),最优选为(46~49):(3~4)。
本发明提供的SCR脱硝催化剂包括活性组分,所述活性组分负载于所述催化剂载体上,所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨。在本发明中,所述过渡金属氧化物优选包括三氧化钼或三氧化钨。在本发明中,所述五氧化二钒与过渡金属氧化物的质量比优选为(1~8):(1~10),更优选为(2~6):(3~8)。在本发明中,所述二氧化钛与五氧化二钒的质量比优选为(50~60):(0.2~5),更优选为(52~58):(0.4~2)。
本发明提供的SCR脱硝催化剂包括玻璃纤维,所述玻璃纤维掺杂于所述催化剂载体和活性组分中。在本发明中,所述玻璃纤维优选为无碱玻璃纤维,更优选为无碱玻璃短纤维;所述玻璃纤维的长度优选为0.5mm~3mm。在本发明中,所述催化剂载体和活性组分的总质量与所述玻璃纤维的质量比为(48~85):(2~5),更优选为(53~80):(3~4)。在本发明中,所述玻璃纤维在脱硝催化剂中起到骨架支撑的作用,进一步的提高了脱硝催化剂的强度,从而降低了催化剂的磨损。本发明对所述玻璃纤维的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述玻璃纤维的市售商品即可。
在本发明中,所述脱硝催化剂优选为板式催化剂。
本发明提供了一种制备SCR脱硝催化剂的方法,包括以下步骤:
将二氧化钛、硅藻土、偏钒酸铵、过渡金属氧化物前驱体、陶土、玻璃纤维、氨水和水混配,得到泥料,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵,所述泥料的含水量为28%~32%,所述泥料的pH值为8.0~9.0;
将所述泥料煅烧,得到SCR脱硝催化剂。
本发明将二氧化钛、硅藻土、偏钒酸铵、过渡金属氧化物前驱体、陶土、玻璃纤维、氨水和水混配,得到泥料,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵,所述泥料的含水量为28%~32%,所述泥料的pH值为8.0~9.0。在本发明中,所述混配优选具体为:
将二氧化钛、硅藻土和过渡金属氧化物前驱体混料,得到物料A,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵;
将所述物料A与第一份水、偏钒酸铵、氨水、陶土和玻纤混料,得到物料B;
将所述物料B与余量的水混料,得到泥料;
所述第一份水与余量的水的质量比为(1~2):1。
本发明将二氧化钛、硅藻土和过渡金属氧化物前驱体混料,得到物料A,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵。在本发明中,所述过渡金属氧化物前驱体优选包括七钼酸铵或仲钨酸铵。本发明对所述混料采用的设备没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的混料设备即可,如可以采用混炼机。本发明优选将二氧化钛、硅藻土和过渡金属氧化物前驱体混料,进行干混,得到物料A。在本发明中,所述干混的时间优选为5min~10min,更优选为7min~9min;所述干混的搅拌速率优选为300rmp~400rmp,更优选为320rmp~380rmp,最优选为350rmp;
得到物料A后,本发明优选将所述物料A与第一份水、偏钒酸铵、氨水、陶土和玻纤混料,得到物料B。本发明将水分两份进行混料。本发明优选将第一份水、偏钒酸铵、氨水、陶土和玻纤加入到物料A中,更优选将第一份水、偏钒酸铵、氨水、陶土和玻纤单独加入到所述物料A中,加入每份组分后,本发明优选将得到的混合物料进行搅拌。本发明对所述第一份水、偏钒酸铵、氨水、陶土和玻纤加料顺序没有特殊的限制;优选向所述物料A中加入第一份水,进行第一搅拌;再加入偏钒酸铵,进行第二搅拌;再加入氨水,进行第三搅拌;再加入陶土,进行第四搅拌;再加入玻璃纤维,进行第五搅拌。
本发明优选采用一致的搅拌方向进行第一搅拌、第二搅拌、第三搅拌、第四搅拌和第五搅拌;在本发明中,所述第一搅拌的速率优选为700rmp~800rmp,更优选为725rmp~775rmp,最优选为750rmp;所述第一搅拌的时间优选为10min~20min,更优选为12min~18min,最优选为14min~16min;所述第二搅拌的速率优选为700rmp~800rmp,更优选为725rmp~775rmp,最优选为750rmp;所述第二搅拌的时间优选为10min~20min,更优选为12min~18min,最优选为14min~16min;所述第三搅拌的速率优选为700rmp~800rmp,更优选为725rmp~775rmp,最优选为750rmp;所述第三搅拌的时间优选为10min~20min,更优选为12min~18min,最优选为14min~16min;所述第四搅拌的速率优选为300rmp~400rmp,更优选为325rmp~375rmp,最优选为350rmp;所述第四搅拌的时间优选为10min~20min,更优选为12min~18min,最优选为14min~16min;所述第五搅拌的速率优选为700rmp~800rmp,更优选为725rmp~775rmp,最优选为750rmp;所述第五搅拌的时间优选为10min~20min,更优选为12min~18min,最优选为14min~16min。
得到物料B后,本发明将所述物料B与余量的水混合,得到泥料,所述泥料的含水量为28%~32%,所述泥料的pH值为8.0~9.0。本发明优选向所述物料B中加入余量的水,搅拌、排湿,得到所述泥料。在本发明中,所述搅拌与制备物料A和物料B的搅拌方向优选反向;所述搅拌的速率优选为300rmp~400rmp,更优选为325rmp~375rmp,最优选为350rmp;所述搅拌的时间优选为20min~40min,更优选为25min~35min,最优选为30min。
在本发明中,所述二氧化钛、硅藻土、偏钒酸铵、七钼酸铵、陶土、玻璃纤维、氨水和水的质量比优选为(40~55):(5~18):(0.5~2):(2~5):(2~5):(1~3):(1~2):(30~35),更优选为(42~53):(7~16):(1.0~1.5):(3~4):(3~4):(1.5~2.5):(1.2~1.8):(31~34)。
本发明对所述水的种类没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的水即可,如可以为去离子水。在本发明中,所述第一份水与余量的水的质量比优选为(1~2):1,更优选为(1.3~1.8):1。
完成所述物料B与余量的水的混配后,本发明优选将得到的混合物料排湿,得到泥料。在本发明中,所述泥料的含水量优选为28%~32%,最优选为30%±1%;所述泥料的pH值优选为8.0~9.0,更优选为8.2~8.8,最优选为8.4~8.6。本发明对所述排湿的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的排湿的技术方案即可;在本发明中,所述排湿优选具体采用轴流风机管道进行。
得到泥料后,本发明将所述泥料进行煅烧,得到SCR脱硝催化剂。本发明在煅烧前,优选将所述泥料涂覆或挤出,将得到的泥料料层进行煅烧。本发明对所述涂覆和挤出的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的制备脱硝催化剂过程中采用的涂覆和挤出的技术方案即可。
在本发明中,所述煅烧的温度优选为500℃~550℃,更优选为510℃~530℃,最优选为520℃;所述煅烧的时间优选为8h~12h,更优选为9h~11h,最优选为10h。
本发明提供了一种SCR脱硝催化剂,包括催化剂载体、玻璃纤维和负载于所述催化剂载体上的活性组分,所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中;所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土;所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨。本发明提供的SCR脱硝催化剂中的催化剂载体包括硅藻土,在硅藻土的作用下,提高了脱硝催化剂的孔容和孔径,从而提高了得到的催化剂的脱硝效率。实验结果表明,本发明提供的SCR脱硝催化剂的脱硝效率可达95%。
另外,本发明提供的SCR脱硝催化剂的催化剂载体中包括硅藻土,其能够提高催化剂的强度;而且,在催化剂载体和活性组分中掺杂有玻璃纤维,作为骨架对SCR脱硝催化剂进行支撑,进一步提高了催化剂的强度,从而降低了催化剂的磨损,延长了催化剂的使用寿命。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的SCR催化剂及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1~3中所用试剂均为市售商品;
实施例4~6用到的原料中,除硅藻土以外其余均为市售商品。
实施例1
将100份市售硅藻土风干、粉碎;
将粉碎后粒度≤20μm的硅藻土在400℃下煅烧2h;
煅烧后,将完成煅烧的硅藻土投入100g/L硫酸溶液中进行酸洗4h;
将酸洗后的硅藻土与0.2份化学成孔剂混合,550℃下助熔煅烧1h,完成对硅藻土的预处理。
本发明检测得到的硅藻土的比表面积和孔隙率,结果为,本实施例预处理得到的硅藻土比表面积为200m2/g~250m2/g,孔隙率为90%。
实施例2
将100份市售硅藻土风干、粉碎;
将粉碎后粒度≤20μm的硅藻土在400℃下煅烧3h;
煅烧后,将完成煅烧的硅藻土投入150g/L硫酸溶液中进行酸洗3h;
将酸洗后的硅藻土与0.4份化学成孔剂混合,400℃下助熔煅烧2h,完成对硅藻土的预处理。
本发明检测得到的硅藻土的比表面积和孔隙率,结果为,本实施例预处理得到的硅藻土比表面积为250m2/g~300m2/g,孔隙率为90%。
实施例3
将100份市售硅藻土风干、粉碎;
将粉碎后的硅藻土在500℃下煅烧2.5h;
煅烧后,将完成煅烧的硅藻土浸于120g/L的硝酸溶液中进行酸洗4.5h;
将酸洗后的硅藻土与0.3份化学成孔剂混合,500℃下助熔煅烧1.5h,完成对硅藻土的预处理。
本发明检测得到的硅藻土的比表面积和孔隙率,结果为,本实施例预处理得到的硅藻土比表面积为200m2/g~300m2/g,孔隙率为90%。
实施例4
将55份TiO2、5份实施例1预处理得到的硅藻土和3份七钼酸铵投入混炼机,在350rmp的搅拌速率干混10min;向其中加入20份水,750rmp下搅拌20min;再加入1份偏钒酸铵,750rmp下搅拌10min;再向其中加入2份氨水,750rmp下搅拌20min;再向其中加入2份陶土,350rmp下搅拌20min;再向其中加入2份玻璃纤维,750rmp下搅拌20min;最后向其中加入15份水,反向350rmp的搅拌速率搅拌30min,以将物料混匀,采用轴流风机管道对物料进行排湿,控制泥料水分为30%,pH值为8.4;
将混出泥料涂覆,将涂覆得到的泥料料层在520℃下煅烧12h,得到SCR脱硝催化剂。
本发明检测得到的脱硝催化剂的孔容、孔径和比表面积,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果;
本发明配制模拟烟气,以测定本发明提供的脱硝催化剂的脱硝速率,模拟烟气:CNOx=CNH3=0.045%、CHg=40μg/L、CO2≈4.8%、CH2O≈6.0%、CSO2≈0.05%、CCO2≈12%、CHCl≈0.002%,N2和O2作为平衡气,空速GHSV20000m3/h,其他组分与实际烟气组成基本一致。在350度模拟烟气参数下测试脱硝催化剂的催化效率,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果。
实施例5
将50份TiO2、10份实施例2预处理得到的硅藻土和4份仲钨酸铵投入混炼机,以300rmp的搅拌速率干混5min;向其中加入20份水,以700rmp的速率搅拌10min;再加入2份偏钒酸铵,以725rmp的速率搅拌20min;再向其中加入1份氨水,以775rmp的速率搅拌120min;加入3份陶土,以300rmp的速率搅拌10min;再向其中加入1份玻璃纤维,以700rmp的速率搅拌10min;最后向其中加入10份水,反向以325rmp的速率搅拌混匀,采用轴流风机管道对物料进行排湿,控制泥料水分为29%,pH值为8.6;
将混出泥料挤出,将挤出得到的泥料料层在520℃煅烧10h,得到SCR脱硝催化剂。
本发明检测得到的脱硝催化剂的孔容、孔径和比表面积,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果;
本发明按照实施例1的测试方法对本实施例得到的脱硝催化剂的催化效率进行测试,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果。
实施例6
将40份TiO2、18份实施例3预处理得到的硅藻土和5份七钼酸铵投入混炼机,以380rmp的速率干混8min;向其中加入15份水,以800rmp的速率搅拌15min,加入1.5份偏钒酸铵,以775rmp的速率搅拌15min;再向其中加入2份氨水,以725rmp的速率搅拌15min;再向其中加入2份陶土,以400rmp的速率搅拌15min;再向其中加入3份玻璃纤维,以750rmp的速率搅拌15min;最后向其中加入15份水,反向以375rmp的速率搅拌混匀,采用轴流风机管道对物料进行排湿,控制泥料水分为31%,pH值为8.6;
将混出泥料涂覆,将涂覆得到的泥料层在520℃煅烧8h,得到SCR脱硝催化剂。
本发明检测得到的脱硝催化剂的孔容、孔径和比表面积,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果;
本发明按照实施例1的测试方法对本实施例得到的脱硝催化剂的催化效率进行测试,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果。
比较例
将60份TiO2和3份七钼酸铵投入混炼机,以350rmp的速率干混10min;向其中加入20份水,以750rmp的速率搅拌20min,加入1份偏钒酸铵,以750rmp的速率搅拌10min;再向其中加入2份氨水,以750rmp的速率搅拌20min;再向其中加入2份陶土,以350rmp的速率搅拌20min;再向其中加入2份玻璃纤维,以750rmp的速率搅拌20min;最后向其中加入15份水,反向以350rmp的速率搅拌混匀,采用轴流风机管道对物料进行排湿,控制泥料水分为30%,pH值为8.4;
将混出泥料涂覆,将涂覆得到的泥料料层在520℃下10h,得到SCR脱硝催化剂。
本发明检测得到的脱硝催化剂的孔容、孔径和比表面积,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果;
本发明按照实施例1的测试方法对本实施例得到的脱硝催化剂的催化效率进行测试,结果如表1所示,表1为本发明实施例4~6和比较例得到的脱硝催化剂的性能测试结果。
表1本发明实施例4~6和比较例得到的SCR脱硝催化剂的性能测试结果
实施例 孔容(nm) 孔径(cm3/g) 比表面积(m3/g) 脱硝效率(%)
实施例4 15.69 0.36 70.69 89
实施例5 17.13 0.43 73.11 95
实施例6 14.92 0.33 72.19 85
比较例 13.08 0.30 70.00 82
由表1可以看出,本发明提供的SCR脱硝催化剂具有较大的孔容和孔径,从而使得其用于脱硝处理时,具有较高的脱硝效率。
由以上实施例可知,本发明提供了一种SCR脱硝催化剂,包括催化剂载体、玻璃纤维和负载于所述催化剂载体上的活性组分,所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中;所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土;所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨。本发明提供的SCR脱硝催化剂中的催化剂载体包括硅藻土,在硅藻土的作用下,提高了脱硝催化剂的孔容和孔径,从而提高了得到的催化剂的脱硝效率。实验结果表明,本发明提供的SCR脱硝催化剂的脱硝效率可达95%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种SCR脱硝催化剂,包括催化剂载体、玻璃纤维和负载于所述催化剂载体上的活性组分,所述玻璃纤维掺杂在所述催化剂载体与活性组分中;
所述催化剂载体包括二氧化钛、硅藻土和陶土;
所述活性组分包括五氧化二钒和过渡金属氧化物,所述过渡金属氧化物包括三氧化钼和/或三氧化钨;
所述硅藻土按照以下方法制备得到:将硅藻土原料粉碎、煅烧,将所述煅烧后的硅藻土进行酸处理,将所述酸处理后的硅藻土与化学成孔剂混合,在400℃~600℃下进行助熔煅烧,得到硅藻土;
所述二氧化钛和硅藻土的质量比为(40~55):(5~18);
所述二氧化钛和陶土的质量比为(40~55):(2~5);
所述二氧化钛与五氧化二钒的质量比为(50~60):(0.2~5);
所述五氧化二钒和过渡金属氧化物的质量比为(1~8):(1~10);
所述催化剂载体和活性组分的总质量与所述玻璃纤维的质量比为(48~85):(2~5)。
2.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂,其特征在于,所述硅藻土的比表面积为200m2/g~300m2/g。
3.根据权利要求1或2所述的SCR脱硝催化剂,其特征在于,所述硅藻土的孔隙率为85%~95%。
4.一种制备SCR脱硝催化剂的方法,包括以下步骤:
a)、将硅藻土原料粉碎、煅烧,将所述煅烧后的硅藻土进行酸处理,将所述酸处理后的硅藻土与化学成孔剂混合,在400℃~600℃下进行助熔煅烧,得到硅藻土;
b)、将二氧化钛、硅藻土、偏钒酸铵、过渡金属氧化物前驱体、陶土、玻璃纤维、氨水和水混配,得到泥料,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵,所述泥料的含水量为28wt%~32wt%,所述泥料的pH值为8.0~9.0;
c)、将所述泥料煅烧,得到SCR脱硝催化剂;
所述二氧化钛、硅藻土、偏钒酸铵、过渡金属氧化物前驱体、陶土、玻璃纤维、氨水和水的质量比为(40~55):(5~18):(0.5~2):(2~5):(2~5):(1~3):(1~2):(30~35)。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述混配具体为:
将二氧化钛、硅藻土和过渡金属氧化物前驱体混料,得到物料A,所述过渡金属氧化物前驱体包括七钼酸铵和/或仲钨酸铵;
将所述物料A与第一份水、偏钒酸铵、氨水、陶土和玻纤混料,得到物料B;
将所述物料B与余量的水混料,得到泥料;
所述第一份水与余量的水的质量比为(1~2):1。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤c)中,所述煅烧的温度为500℃~550℃;
所述煅烧的时间为1h~4h。
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