CN105396576A - 一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，且各组分的质量份数为：二氧化钛50～70份，三氧化二铝20～40份，五氧化二钒0.1～2份，三氧化钨5～10份。本发明所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，通过在催化剂中加入一定比例的三氧化二铝，能够提高脱硝催化剂抗高温能力，且可以降低脱硝催化剂的生产成本。本发明还公开了所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法。

Description

一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，属于脱硝催化剂技术领域。

背景技术

氮氧化物是一种大气污染物，是酸雨、光化学烟雾的主要形成源之一。目前，氮氧化物排放控制技术主要有选择性催化还原技术（SCR），选择性非催化还原技术、臭氧技术、低氮燃烧等技术，其中选择性催化还原技术由于其高效率、成功率高，与其他技术相比，应用最广。

蜂窝式脱硝催化剂是SCR技术的关键，一般为钒钨钛催化剂，运行温度区间是300℃～430℃，当温度高于430℃时，催化剂基材二氧化钛晶型由锐钛矿型变为金红石型，比表面积减小活性减小，同时催化剂内部的微孔也发生变形，催化剂烧结，活性大大降低，影响氮氧化物的排放。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，能够在高温条件下稳定地运行，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，且各组分的质量份数为：

二氧化钛50～70份，三氧化二铝20～40份，五氧化二钒0.1～2份，三氧化钨5～10份。

作为上述技术方案的改进，三氧化二铝的比表面积为80～100m²/g。

所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛、三氧化二铝和三氧化钨，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水、硬脂酸和乳酸，搅拌0.2～1小时；

步骤二、在500～1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95℃，当温度升至95℃时，需要继续搅拌，直至水分达到25%；

步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液和适量的玻璃纤维，加入适量的氨水；

步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入适量聚氧化乙烯和羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；

步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在400～500℃条件下煅烧4～12小时。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，具有以下特点：

首先，三氧化二铝在400～500℃温度下，不会发生晶型变换，能够很好的保持其比表面积和粒度，提高催化剂在高温条件的稳定性；

其次，三氧化二铝能够分散二氧化钛，阻止二氧化钛颗粒高温下的团聚，提高催化剂高温稳定性；

再次，三氧化二铝价格相对于三氧化钨较低，能够降低钨的含量，降低催化剂的成本。

因此通过在催化剂中加入一定比例的三氧化二铝，能够提高脱硝催化剂抗高温能力，且可以降低脱硝催化剂的生产成本。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

具体实施例1

本实施例所述一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，三氧化二铝的比表面积为80～100m²/g；

且各组分的质量份数为：

二氧化钛60份，三氧化二铝30份，五氧化二钒0.5份，三氧化钨7份。

本实施例所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛60份、三氧化二铝30份和三氧化钨7份，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水和5份的硬脂酸、2份乳酸，搅拌0.5小时；

步骤二、在500～1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95℃，当温度升至95℃时，需要继续搅拌，直至水分达到25%；

步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液，其中偏钒酸铵的含量为0.65份（其中钒元素的物质的量与0.5份的五氧化二钒相当）和5份的玻璃纤维，再加入适量的氨水；

步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入3份聚氧化乙烯和2份羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；

步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在450℃条件下煅烧8小时。

400℃的温度下，将含有600ppm一氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000Nm³/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为92%。

500℃的温度下，将含有600ppm一氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000Nm³/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为84%。

具体实施例2

本实施例所述一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，三氧化二铝的比表面积为80～100m²/g；

且各组分的质量份数为：

二氧化钛50份，三氧化二铝40份，五氧化二钒0.1份，三氧化钨5份。

本实施例所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛50份、三氧化二铝40份和三氧化钨5份，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水和3份的硬脂酸、1份乳酸，搅拌0.5小时；

步骤二、在500～1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95℃，当温度升至95℃时，需要继续搅拌，直至水分达到25%；

步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液，其中偏钒酸铵的含量为0.13份（其中钒元素的物质的量与0.1份的五氧化二钒相当）和3份的玻璃纤维，再加入适量的氨水；

步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入2份聚氧化乙烯和1份羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；

步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在400℃条件下煅烧12小时。

400℃的温度下，将含有600ppm一氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000Nm³/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为91%。

500℃的温度下，将含有600ppm一氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000Nm³/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为89%。

具体实施例3

本实施例所述一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，包括催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，三氧化二铝的比表面积为80～100m²/g；

且各组分的质量份数为：

二氧化钛70份，三氧化二铝20份，五氧化二钒2份，三氧化钨10份。

本实施例所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛70份、三氧化二铝20份和三氧化钨10份，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水和8份的硬脂酸、3份乳酸，搅拌0.5小时；

步骤二、在500～1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95℃，当温度升至95℃时，需要继续搅拌，直至水分达到25%；

步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液，其中偏钒酸铵的含量为2.6份（其中钒元素的物质的量与2份的五氧化二钒相当）和10份的玻璃纤维，再加入适量的氨水；

步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入5份聚氧化乙烯和4份羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；

步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在500℃条件下煅烧4小时。

400℃的温度下，将含有600ppm一氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000Nm³/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为96%。

500℃的温度下，将含有600ppm一氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的抗高温蜂窝式脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为8000Nm³/h，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为81%。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，其特征是，包括：催化剂载体、活性成分和抗高温助剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性成分为五氧化二钒，所述抗高温助剂为三氧化二铝和三氧化钨，且各组分的质量份数为：

二氧化钛50～70份，三氧化二铝20～40份，五氧化二钒0.1～2份，三氧化钨5～10份。

2.如权利要求1所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂，其特征是，三氧化二铝的比表面积为80～100m²/g。

3.如权利要求1或2所述的一种抗高温蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、先称取定量粉末状的二氧化钛、三氧化二铝和三氧化钨，加入混炼机中充分混合均匀，然后向其中依次加入适量的氨水、水、硬脂酸和乳酸，搅拌0.2～1小时；

步骤二、在500～1000转/分钟的转速下搅拌直至温度升至95℃，当温度升至95℃时，需要继续搅拌，直至水分达到25%；

步骤三、向混炼机中加入定量的偏钒酸铵溶液和适量的玻璃纤维，加入适量的氨水；

步骤四、当水分降至29%时，再向其中依次加入适量聚氧化乙烯和羧甲基纤维素，当水分降至27%时，取出泥料；

步骤五、将泥料进行挤出，推入干燥室，常温下干燥10天后，再在400～500℃条件下煅烧4～12小时。