CN105214642A - 一种低温scr烟气脱硝催化剂用原料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法，它包括以下步骤：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到6.0-10.0wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.0-9.5后搅拌2-3h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在520-530℃温度下煅烧4h；（3）、研磨检测。本发明的有益效果是用该原料结合一定量的V2O5制成的催化剂，催化活性温度低，可以改变目前火电站脱硝设备装载位置，减少烟气中的烟尘对烟气脱硝催化剂的危害，提高催化剂的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及SCR脱硝催化钛白粉生产技术领域，尤其涉及一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法及其在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用。
背景技术
氮氧化物（NO、NO2、N2O）是主要的大气污染物之一。它们能产生光化学烟雾、酸雨、臭氧空洞及温室效应。大部分的NOX都来自于运输和火力发电等煤耗较大的企业。因此控制NOX排放是亟待解决的问题。目前我国燃煤电站已开始应用SCR烟气脱硝装置。
SCR烟气脱硝技术的核心是催化剂，目前市场上应用最为广泛的是V2O5/TiO2与WO3或MnO3的混合体系，虽然纯的矾基催化剂具有很高的催化活性和抗硫能力，这种催化剂还存在一些应用缺点，该体系的催化剂的活性工作温度在300-400℃，这种高温催化剂在燃煤电站一般装于省煤器之后、空气预热器和脱硫装置之前，由于烟气未除尘，易导致催化剂孔洞堵塞而影响催化剂的使用寿命。目前，针对高温催化剂的使用环境对高温催化剂寿命影响的问题，近年来，开发低温高效、性能稳定的SCR烟气脱硝催化剂成为了大家研究的热点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的SCR烟气脱硝催化剂活性工作温度较高导致其安装位置的环境含有未除尘的烟气，容易堵塞催化剂的孔洞影响催化剂的使用寿命，为此提供一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法及其应用。
本发明的技术方案是：一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法，它包括以下步骤：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到6.0-10.0wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.0-9.5后搅拌2-3h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在520-530℃温度下煅烧4h；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为6-10wt%。
上述方案中所述步骤（2）中半干料的固体含量为45-55%。
上述方案中所述步骤（2）中煅烧期间回转窑落窑品比表面积控制在100-120㎡/g。
上述方案中所述步骤（1）中纳米氧化铈的纯度为99.99%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼10-20min形成混合料，混炼温度为50-70℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为110-130℃所述二次干燥的温度为390-410℃。
本发明的有益效果是用该原料结合一定量的V2O5制成的催化剂，催化活性温度低，150-250℃即可具有良好的催化效果，可以改变目前火电站脱硝设备装载位置，减少烟气中的烟尘对烟气脱硝催化剂的危害，提高催化剂的使用寿命。
具体实施方式
本发明包括以下步骤：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到6.0-10.0wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.0-9.5后搅拌2-3h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在520-530℃温度下煅烧4h；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为6-10wt%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼10-20min形成混合料，混炼温度为50-70℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为110-130℃所述二次干燥的温度为390-410℃。
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到6.0wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.0后搅拌2h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在520℃温度下煅烧4h；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为6wt%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼10min形成混合料，混炼温度为50℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为110℃所述二次干燥的温度为390℃。
实施例2：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到8wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.2后搅拌2.5h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在525℃温度下煅烧4h；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为8wt%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼15min形成混合料，混炼温度为60℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为120℃所述二次干燥的温度为400℃。
实施例3：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到10.0wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.5后搅拌3h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在530℃温度下煅烧4h；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为10wt%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼20min形成混合料，混炼温度为70℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为130℃所述二次干燥的温度为410℃。
优选实施例4：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纯度为99.99%的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到8wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.2后搅拌2.5h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在525℃温度下煅烧4h，半干料的固体含量为45%，煅烧期间回转窑落窑品比表面积控制在100㎡/g；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为8wt%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼15min形成混合料，混炼温度为60℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为120℃所述二次干燥的温度为400℃。
优选实施例5：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纯度为99.99%的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到8wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.2后搅拌2.5h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在525℃温度下煅烧4h，半干料的固体含量为50%，煅烧期间回转窑落窑品比表面积控制在110㎡/g；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为8wt%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼15min形成混合料，混炼温度为60℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为120℃所述二次干燥的温度为400℃。
优选实施例6：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纯度为99.99%的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到8wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.2后搅拌2.5h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在525℃温度下煅烧4h，半干料的固体含量为55%，煅烧期间回转窑落窑品比表面积控制在120㎡/g；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为8wt%。
一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼15min形成混合料，混炼温度为60℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为120℃所述二次干燥的温度为400℃。
本发明中的煅烧时间不能超过4h，超过的话会过烧，导致成品的理化性能改变不能满足要求。具体煅烧温度由落窑品的BET即（落窑品比表面积）控制，落窑品的BET与煅烧温度呈反比，即随着BET数值的增大煅烧温度温度随之下降。
将本发明制得的低温SCR烟气脱硝催化剂装入模拟脱硝设备中，在低温165℃，NOX流速为10000h-1时，能使85%以上的NOX转化为N2。
Claims (5)
1.一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法，其特征是它包括以下步骤：（1）悬浮液制备：向偏钛酸中加入一定量的纳米氧化铈，使纳米氧化铈的含量达到6.0-10.0wt%，再加入一定量的氨水搅拌1h，继续用氨水调PH至9.0-9.5后搅拌2-3h形成悬浮液；（2）、压滤煅烧：将悬浮液中的悬浮物经板框压滤机压滤去除水分和水溶性杂质后形成半干料送入回转窑中在520-530℃温度下煅烧4h；（3）、研磨检测：落窑品经微粉磨研磨，使得成品粉体粒径分布经激光粒度仪检测D50在1.0-1.2μm区间内，粒径分布图图谱为单峰或单峰后带小峰，成品中纳米氧化铈含量为6-10wt%。
2.如权利要求1所述的一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法，其特征是所述步骤（2）中半干料的固体含量为45-55%。
3.如权利要求2所述的一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法，其特征是所述步骤（2）中煅烧期间回转窑落窑品比表面积控制在100-120㎡/g。
4.如权利要求3所述的一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料的制备方法，其特征是所述步骤（1）中纳米氧化铈的纯度为99.99%。
5.如权利要求1-4任一所述的一种低温SCR烟气脱硝催化剂用原料在制备低温SCR烟气脱硝催化剂中的应用，其特征是将成品粉体和V2O5混合放入混炼机内混炼10-20min形成混合料，混炼温度为50-70℃，混炼后取出混合料进行一次干燥和二次干燥成型制得低温SCR烟气脱硝催化剂，所述一次干燥的温度为110-130℃所述二次干燥的温度为390-410℃。
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