CN106000435B - 蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂及制法 - Google Patents
蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂及制法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106000435B CN106000435B CN201610366689.9A CN201610366689A CN106000435B CN 106000435 B CN106000435 B CN 106000435B CN 201610366689 A CN201610366689 A CN 201610366689A CN 106000435 B CN106000435 B CN 106000435B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- mass parts
- mud
- tio
- sbpo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 title abstract description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910002637 Pr6O11 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 28
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 21
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 11
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 8
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 8
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 8
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 7
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 7
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 7
- YWECOPREQNXXBZ-UHFFFAOYSA-N praseodymium(3+);trinitrate Chemical compound [Pr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YWECOPREQNXXBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 7
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 5
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 claims description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 8
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 4
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 12
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 9
- ZXVOCOLRQJZVBW-UHFFFAOYSA-N azane;ethanol Chemical compound N.CCO ZXVOCOLRQJZVBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical class [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
- B01J27/186—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J27/195—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with vanadium, niobium or tantalum
- B01J27/198—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种蜂窝式V2O5‑Pr6O11‑SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂,由以下成分组成:V2O5占催化剂1‑5wt%;Pr6O11占催化剂2‑6wt%,SbPO4占催化剂1.5‑5wt%;TiO2基载体占催化剂84%‑95.5wt%,其中TiO2基载体由钛白粉、钛钨粉和钛钨硅粉中一种或多种组成。本发明还公开了蜂窝式催化剂的制法。本发明制备的催化剂在烟(尾)气温度为175‑300℃下脱硝效率高,而且具有优异的抗硫性。
Description
技术领域
本发明涉及工业烟气和船舶尾气治理领域,具体是一种可以用于治理烟(尾)气温度低于300℃的氮氧化物排放的蜂窝式低温抗硫脱硝催化剂及制备方法。
背景技术
作为城市空气中的首要污染物,NOx与PM2.5复合是形成雾霾的主要原因之一,严重危害人民的身体健康和社会环境。我国NOx的排放主要来源于火力发电、交通运输和各种工业过程。虽然机动车尾气与电力行业的NOx排放已经得到明显控制,但对于非电力行业(包括自备电站)和船舶柴油机尾气NOx排放治理却遇到了极大的困难。这是因为非电力行业的工业锅(窑)炉设备烟气和船舶中低速柴油机尾气以及涉及硝酸生产和使用的工艺过程废气的排放温度大多低于300℃,难以直接采用目前大规模商业化应用的V2O5-WO3 (MoO3)/TiO2催化剂,后者的运行温度为300℃-400℃。再者,我国的能源结构中煤炭占70%,与西方国家明显不同,其高硫高灰分的烟气治理只依靠国外的技术难以解决,在非电力行业中这一问题更为突出。同时,我国船舶使用的燃油含硫量高达3.5%,燃烧后形成的尾气中含有大量的SO2。
烟(尾)气中通常含有SO2,它对催化剂具有较大影响。首先,部分SO2在催化剂的作用下转化为 SO3后,与作为还原剂喷入的NH3、水蒸气生成硫酸氢氨,硫酸氢氨在低于290℃时,会在催化剂表面凝聚和富集,覆盖活性中心使SCR催化剂失活。其次,催化剂的活性组分大多为过渡金属氧化物,其容易与SO3反应生成没有催化活性的硫酸盐,导致催化剂不可逆失活。因此,提高在高硫环境中工作的低温催化剂的抗硫性具有重要的研究意义和经济价值。
虽然目前对低温催化剂有一些报道,例如,以Mn、Fe、Cu、Ce、Cr等过渡金属氧化物为活性组分,以TiO2、SiO2、Al2O3等为载体,制备的催化剂在无SO2条件下具有较好的低温活性,但是催化剂的抗硫性较差,且都处于实验室阶段,并没有在实际工程中应用。
蜂窝式SCR催化剂的制备是生产SCR催化剂的核心技术,也是各个催化剂生产商的秘密。长期以来,国外在催化剂制备上对我国进行技术封锁,没有成熟的文献和报告可以参考。好的成型技术和制备工艺不但可以降低催化剂的生产成本,还可以提高催化剂的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂及制法,该催化剂可用于烟(尾)气温度低于300℃的非电力行业和船舶氮氧化物排放治理。
为了实现上述的技术目标,具体的技术方案如下:
蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂,由以下成分组成:
V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基催化剂为100%;
活性组分:V2O5占催化剂1-5wt%;
助剂:Pr6O11占催化剂2-6wt%,SbPO4占催化剂1.5-5wt%;
载体:TiO2基载体占催化剂84%-95.5wt%,其中TiO2基载体由钛白粉、钛钨粉和钛钨硅粉中一种或多种组成。
上述的蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂的制法,步骤如下:
步骤(1),取单乙醇铵溶于去离子水中,加入偏钒酸铵和硝酸镨,使V2O5和Pr6O11分别占催化剂1-5wt% 和2-6wt%,将溶液加热到60℃,并搅拌,待溶液完全溶解后作为活性液备用;
步骤(2),采用TiO2基载体,由钛白粉、钛钨粉和钛钨硅粉中一种或多种组成,分别将占催化剂84%-95.5wt%的TiO2基载体、占催化剂1.5-5wt%的SbPO4、占催化剂1-2%的润滑剂加入混料机,其中润滑剂为质量比为1 : (3-5) 的硬脂酸和乳酸;开启搅拌装置,搅拌频率为50Hz,加入去离子水以及质量浓度为20%的氨水,确保泥料的含水率为30-32%,pH大于8;
步骤(3),当步骤(2)的泥料由于摩擦温度达到95℃时,开启排风机,继续高速搅拌,直至泥料变为细小颗粒;
步骤(4),将搅拌频率调至10Hz,把步骤(1)配制的活性液采用高压水壶洒入步骤(3)泥料中,然后分别加入占催化剂4-7%的增强剂玻璃纤维和占催化剂0.5-2%的造孔剂纸桨棉,搅拌频率调高到50Hz,加入去离子水,确保泥料的含水率为30-32%;
步骤(5),步骤(4)泥料中加入占催化剂1-3%的粘结剂,粘结剂为质量比为1 : (1-3)的甲基纤维素和聚氧乙烯,采用去离子水和质量浓度为20%的氨水调节泥料的pH和含水率,确保pH大于8,含水率为27-29%;
步骤(6),将步骤(5)得到的泥料陈腐24h后,进行过滤挤出,得到催化剂湿坯 ;
步骤(7),步骤(6)得到的湿坯 从室温经1℃/h缓慢升至60℃,并在60℃下干燥12h,再用马弗炉经20℃/h升温到500-600℃下锻烧6h后,经切割得到SCR脱硝催化剂。
本发明采用的稀土元素Pr为变价元素,其氧化物具有较强的储氧能力,可以使催化剂表面氧物种和氧空位增加,有利于NO转变为NO2,从而提高催化剂的脱硝活性;同时Pr6O11偏碱性,可作为牺牲剂吸收硫氧化物,避免邻位的主活性物种V2O5的硫中毒失活。SbPO4中的Sb元素由于Sb-O键强度较弱,NH4HSO4盐容易从催化剂表面脱附分解,因此催化剂具有良好的低温抗硫性,同时PO4 3-可以提高催化剂的酸性,有利于NH3在催化剂表面吸附,促进SCR反应进行,并降低硫氧化物的吸附。总之,本发明制备的催化剂在烟(尾)气温度为175-300℃下脱硝效率高,而且具有优异的抗硫性。
具体实施方式
实施例1
本实施例中催化剂组分为:V2O5占催化剂3wt%,Pr6O11占催化剂4wt%,SbPO4占催化剂1.5wt%,TiO2基载体占催化剂91.5wt%。
本实施例中催化剂的制备过程如下:
步骤(1),取一定量的单乙醇铵溶于去离子水中,加入偏钒酸铵和硝酸镨,使V2O5和Pr6O11分别占催化剂3wt% 和4 wt%,将溶液加热到60℃,并搅拌,待溶液完全溶解后作为活性液备用;
步骤(2),采用工业级钛白粉(牌号DN-00A)为载体,分别将占催化剂91.5wt%的钛白粉、占催化剂1.5wt%的SbPO4、占催化剂1-2%的润滑剂(质量比为1 : 3.75的硬脂酸和乳酸)加入混料机,开启搅拌装置,搅拌频率为50Hz,加入去离子水以及质量浓度为20%的氨水,确保泥料的含水率为31%,pH大于8;
步骤(3),当步骤(2)泥料由于摩擦温度达到95℃时,开启排风机,继续高速搅拌,直至泥料变为细小颗粒;
步骤(4),将搅拌频率调至10Hz,把步骤(1)配制的活性液采用高压水壶洒入步骤(3)泥料中,然后分别加入占催化剂6.5 %的玻璃纤维和占催化剂0.64 %的纸桨棉,搅拌频率调高到50Hz,确保泥料混合均匀,加入去离子水,使泥料的含水率为30-32%;
步骤(5),步骤(4)泥料中加入占催化剂1-3%的粘结剂(质量比为1 : 1.1的甲基纤维素和聚氧乙烯),采用去离子水和质量浓度为20%的氨水调节泥料的pH和含水率,确保pH大于8,含水率为27-29%;
步骤(6),将步骤(5)得到的泥料陈腐24h后,进行过滤挤出,得到催化剂湿坯 ;
步骤(7),步骤(6)得到的湿坯 从室温经1℃/h缓慢升至60℃,并在60℃下干燥12h,再用马弗炉经20℃/h升温到600℃下锻烧6h后,经切割得到SCR脱硝催化剂。
制得的催化剂切成尺寸为37*37*200mm模块进行活性评价实验,烟(尾)气条件为:NO=NH3=1000ppm,O2=5.5%,SO2=250ppm,H2O=10%,N2平衡,GHSV=5000h-1。实验结果表明该催化剂在200-300℃下脱硝效率高于89%,且在250℃下连续通入SO2 48h后,催化剂的活性只下降了10%。
实验例2
本实施例中催化剂组分为:V2O5占催化剂3wt%,Pr6O11占催化剂4wt%,SbPO4占催化剂3wt%,TiO2基载体占催化剂90wt%。
本实施例中催化剂的制备过程如下:
步骤(1),取一定量的单乙醇铵溶于去离子水,加入偏钒酸铵和硝酸镨,使V2O5和Pr6O11分别占催化剂3wt% 和4 wt%,将溶液加热到60℃,并搅拌,待溶液完全溶解后作为活性液备用;
步骤(2),采用工业级钛白粉(牌号DN-00A)为载体,分别将占催化剂90wt%的钛白粉、占催化剂3wt%的SbPO4、占催化剂1-2%的润滑剂(质量比为1 : 3.75的硬脂酸和乳酸)加入混料机,开启搅拌装置,搅拌频率为50Hz,加入去离子水以及质量浓度为20%的氨水,确保泥料的含水率为31%,pH大于8;
步骤(3),当步骤(2)泥料由于摩擦温度达到95℃时,开启排风机,继续高速搅拌,直至泥料变为细小颗粒;
步骤(4),将搅拌频率调至10Hz,把步骤(1)配制的活性液采用高压水壶洒入步骤(3)泥料中,然后分别加入占催化剂6.5 %的玻璃纤维和占催化剂0.64 %的纸桨棉,搅拌频率调高到50Hz,确保泥料混合均匀,加入去离子水,使泥料的含水率为30-32%;
步骤(5),步骤(4)泥料中加入占催化剂1-3%的粘结剂(质量比为1 : 1.1的甲基纤维素和聚氧乙烯),采用去离子水和质量浓度为20%的氨水调节泥料的pH和含水率,确保pH大于8,含水率为27-29%;
步骤(6),将步骤(5)得到的泥料陈腐24h后,进行过滤挤出,得到催化剂湿坯 ;
步骤(7),步骤(6)得到的湿坯 从室温经1℃/h缓慢升至60℃,并在60℃下干燥12h,再用马弗炉经20℃/h升温到600℃下锻烧6h后,经切割得到SCR脱硝催化剂。
制得的催化剂切成尺寸为37*37*200mm模块进行活性评价实验,烟(尾)气条件为:NO=NH3=1000ppm,O2=5.5%,SO2=250ppm,H2O=10%,N2平衡,GHSV=5000h-1。实验结果表明该催化剂在200-300℃下脱硝效率高于86%,且在250℃下连续通入SO2 48h后,催化剂的活性只下降8%。
实施例3
本实施例中催化剂组分为:V2O5占催化剂1.5wt%,Pr6O11占催化剂4wt%,SbPO4占催化剂1.5wt%,TiO2基载体占催化剂93wt%。
本实施例中催化剂的制备过程如下:
步骤(1),取一定量的单乙醇铵溶于去离子水中,加入偏钒酸铵和硝酸镨,使V2O5和Pr6O11分别占催化剂1.5wt% 和4 wt%,将溶液加热到60℃,并搅拌,待溶液完全溶解后作为活性液备用;
步骤(2),采用工业级钛白粉(牌号DN-00A)为载体,分别将占催化剂93wt%的钛白粉、占催化剂1.5wt%的SbPO4、占催化剂1-2%的润滑剂(质量比为1 : 3.75的硬脂酸和乳酸)加入混料机,开启搅拌装置,搅拌频率为50Hz,加入去离子水以及质量浓度为20%的氨水,确保泥料的含水率为31%,pH大于8;
步骤(3),当步骤(2)泥料由于摩擦温度达到95℃时,开启排风机,继续高速搅拌,直至泥料变为细小颗粒;
步骤(4),将搅拌频率调至10Hz,把步骤(1)配制的活性液采用高压水壶洒入步骤(3)泥料中,然后分别加入占催化剂6.5 %的玻璃纤维和占催化剂0.64 %的纸桨棉,搅拌频率调高到50Hz,确保泥料混合均匀,加入去离子水,使泥料的含水率为30-32%;
步骤(5),步骤(4)泥料中加入占催化剂1-3%的粘结剂(质量比为1 : 1.1的甲基纤维素和聚氧乙烯),采用去离子水和质量浓度为20%的氨水调节泥料的pH和含水率,确保pH大于8,含水率为27-29%;
步骤(6),将步骤(5)得到的泥料陈腐24h后,进行过滤挤出,得到催化剂湿坯 ;
步骤(7),步骤(6)得到的湿坯 从室温经1℃/h缓慢升至60℃,并在60℃下干燥12h,再用马弗炉经20℃/h升温到600℃下锻烧6h后,经切割得到SCR脱硝催化剂。
制得的催化剂切成尺寸为37*37*200mm模块进行活性评价实验,烟(尾)气条件为:NO=NH3=1000ppm,O2=5.5%,SO2=250ppm,H2O=10%,N2平衡,GHSV=5000h-1。实验结果表明该催化剂在200-300℃下脱硝效率高于81%,且在250℃下连续通入SO2 48h后,催化剂的活性只下降了12%。
实施例4
本实施例中催化剂组分为:V2O5占催化剂3.8wt%,Pr6O11占催化剂4wt%,SbPO4占催化剂1.5wt%,TiO2基载体占催化剂90.7wt%。
本实施例中催化剂的制备过程如下:
步骤(1),取一定量的单乙醇铵溶于去离子水中,加入偏钒酸铵和硝酸镨,使V2O5和Pr6O11分别占催化剂3.8wt% 和4 wt%,将溶液加热到60℃,并搅拌,待溶液完全溶解后作为活性液备用;
步骤(2),采用工业级钛白粉(牌号DN-00A)为载体,分别将占催化剂90.7wt%的钛白粉、占催化剂1.5wt%的SbPO4、占催化剂1-2%的润滑剂(质量比为1 : 3.75的硬脂酸和乳酸)加入混料机,开启搅拌装置,搅拌频率为50Hz,加入去离子水以及质量浓度为20%的氨水,确保泥料的含水率为31%,pH大于8;
步骤(3),当步骤(2)泥料由于摩擦温度达到95℃时,开启排风机,继续高速搅拌,直至泥料变为细小颗粒;
步骤(4),将搅拌频率调至10Hz,把步骤(1)配制的活性液采用高压水壶洒入步骤(3)泥料中,然后分别加入占催化剂6.5 %的玻璃纤维和占催化剂0.64 %的纸桨棉,搅拌频率调高到50Hz,确保泥料混合均匀,加入去离子水,使泥料的含水率为30-32%;
步骤(5),步骤(4)泥料中加入占催化剂1-3%的粘结剂(质量比为1 : 1.1的甲基纤维素和聚氧乙烯),采用去离子水和质量浓度为20%的氨水调节泥料的pH和含水率,确保pH大于8,含水率为27-29%;
步骤(6),将步骤(5)得到的泥料陈腐24h后,进行过滤挤出,得到催化剂湿坯 ;
步骤(7),步骤(6)得到的湿坯 从室温经1℃/h缓慢升至60℃,并在60℃下干燥12h,再用马弗炉经20℃/h升温到600℃下锻烧6h后,经切割得到SCR脱硝催化剂。
制得的催化剂切成尺寸为37*37*200mm模块进行活性评价实验,烟(尾)气条件为:NO=NH3=1000ppm,O2=5.5%,SO2=250ppm,H2O=10%,N2平衡,GHSV=5000h-1。实验结果表明该催化剂在200-300℃下脱硝效率高于91%,且在250℃下连续通入SO2 48h后,催化剂的活性只下降了11%。
实施例5
本实施例中催化剂组分为:V2O5占催化剂3wt%,Pr6O11占催化剂2wt%,SbPO4占催化剂1.5wt%,TiO2基载体占催化剂93.5wt%。
本实施例中催化剂的制备过程如下:
步骤(1),取一定量的单乙醇铵溶于去离子水中,加入偏钒酸铵和硝酸镨,使V2O5和Pr6O11分别占催化剂3wt% 和2 wt%,将溶液加热到60℃,并搅拌,待溶液完全溶解后作为活性液备用;
步骤(2),采用工业级钛白粉(牌号DN-00A)为载体,分别将占催化剂93.5wt%的钛白粉、占催化剂1.5wt%的SbPO4、占催化剂1-2%的润滑剂(质量比为1 : 3.75的硬脂酸和乳酸)加入混料机,开启搅拌装置,搅拌频率为50Hz,加入去离子水以及质量浓度为20%的氨水,确保泥料的含水率为31%,pH大于8;
步骤(3),当步骤(2)泥料由于摩擦温度达到95℃时,开启排风机,继续高速搅拌,直至泥料变为细小颗粒;
步骤(4),将搅拌频率调至10Hz,把步骤(1)配制的活性液采用高压水壶洒入步骤(3)泥料中,然后分别加入占催化剂6.5 %的玻璃纤维和占催化剂0.64 %的纸桨棉,搅拌频率调高到50Hz,确保泥料混合均匀,加入去离子水,使泥料的含水率为30-32%;
步骤(5),步骤(4)泥料中加入占催化剂1-3%的粘结剂(质量比为1 : 1.1的甲基纤维素和聚氧乙烯),采用去离子水和质量浓度为20%的氨水调节泥料的pH和含水率,确保pH大于8,含水率为27-29%;
步骤(6),将步骤(5)得到的泥料陈腐24h后,进行过滤挤出,得到催化剂湿坯 ;
步骤(7),步骤(6)得到的湿坯 从室温经1℃/h缓慢升至60℃,并在60℃下干燥12h,再用马弗炉经20℃/h升温到600℃下锻烧6h后,经切割得到SCR脱硝催化剂。
制得的催化剂切成尺寸为37*37*200mm模块进行活性评价实验,烟(尾)气条件为:NO=NH3=1000ppm,O2=5.5%,SO2=250ppm,H2O=10%,N2平衡,GHSV=5000h-1。实验结果表明该催化剂在200-300℃下脱硝效率高于83%,且在250℃下连续通入SO2 48h后,催化剂的活性只下降了14%。
Claims (2)
1.蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂,其特征在于,所述催化剂包括以下质量份的成分:
活性组分:V2O5 1-5质量份;
助剂:Pr6O11 2-6质量份,SbPO41.5-5质量份;
载体:TiO2基载体84-95.5质量份,其中TiO2基载体为钛白粉;
润滑剂: 1-2质量份;
增强剂玻璃纤维:4-7质量份;
造孔剂纸浆棉:0.5-2质量份;
粘结剂:1-3质量份;
所述润滑剂为质量比为1: (3-5) 的硬脂酸和乳酸;
所述粘结剂为质量比为1:(1-3)的甲基纤维素和聚氧乙烯;
所述活性组分、助剂和载体的质量份总和为100。
2.蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂的制法,其特征在于步骤如下:
步骤(1),取单乙醇胺溶于去离子水中,加入偏钒酸铵和硝酸镨,使V2O5和Pr6O11分别为1-5质量份和2-6质量份,将溶液加热到60℃,并搅拌,待溶液完全溶解后作为活性液备用;
步骤(2),采用TiO2基载体,分别将84-95.5质量份的TiO2基载体、1.5-5重量份的SbPO4、1-2质量份的润滑剂加入混料机,其中润滑剂为质量比为1 : (3-5) 的硬脂酸和乳酸;开启搅拌装置,搅拌频率为50Hz,加入去离子水以及质量浓度为20%的氨水,确保泥料的含水率为30-32%,pH大于8;
步骤(3),当步骤(2)的泥料由于摩擦温度达到95℃时,开启排风机,继续高速搅拌,直至泥料变为细小颗粒;
步骤(4),将搅拌频率调至10Hz,把步骤(1)配制的活性液采用高压水壶洒入步骤(3)泥料中,然后分别加入4-7质量份的增强剂玻璃纤维和0.5-2质量份的造孔剂纸浆棉,搅拌频率调高到50Hz,加入去离子水,确保泥料的含水率为30-32%;
步骤(5),步骤(4)泥料中加入1-3质量份的粘结剂,粘结剂为质量比为1:(1-3)的甲基纤维素和聚氧乙烯,采用去离子水和质量浓度为20%的氨水调节泥料的pH和含水率,确保pH大于8,含水率为27-29%;
步骤(6),将步骤(5)得到的泥料陈腐24h后,进行过滤挤出,得到催化剂湿坯;
步骤(7),步骤(6)得到的湿坯从室温经1℃/h缓慢升至60℃,并在60℃下干燥12h,再用马弗炉经20℃/h升温到500-600℃下锻烧6h后,经切割得到SCR脱硝催化剂;
所述V2O5、Pr6O11、TiO2基载体和SbPO4的质量份总和为100。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610366689.9A CN106000435B (zh) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | 蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂及制法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610366689.9A CN106000435B (zh) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | 蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂及制法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106000435A CN106000435A (zh) | 2016-10-12 |
CN106000435B true CN106000435B (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=57091997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610366689.9A Expired - Fee Related CN106000435B (zh) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | 蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂及制法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106000435B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106732703A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 内蒙古华元科技有限公司 | 一种用于水泥厂烟气脱硝钛基催化剂及其制备方法 |
CN106824298A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-06-13 | 福建帕特纳环境产品有限公司 | 一种蜂窝型薄壁船用scr脱硝催化剂及其制备方法 |
CN107185549B (zh) * | 2017-05-12 | 2020-03-31 | 东南大学 | 一种改性菱铁矿scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
CN108579730A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-28 | 上海电力学院 | 一种用于烟气脱汞的催化剂及其制备方法和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103691466A (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化剂前驱体及其制备方法和催化剂及其应用 |
KR101391539B1 (ko) * | 2008-04-11 | 2014-05-02 | 현대자동차주식회사 | 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치 |
CN103894180A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 一种Pr掺杂TiO2为载体的低温SCR催化剂及制备方法 |
CN105013467A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-04 | 福建紫荆环境工程技术有限公司 | 一种低温抗SO2的MnxSby/PG型SCR脱硝催化剂及其制备方法 |
CN105289676A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-02-03 | 展宗城 | 一种泡沫状低温scr催化剂及其制备方法 |
CN105435534A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-30 | 安徽省元琛环保科技有限公司 | 一种负载低温脱硝催化剂的改性功能滤料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-05-30 CN CN201610366689.9A patent/CN106000435B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101391539B1 (ko) * | 2008-04-11 | 2014-05-02 | 현대자동차주식회사 | 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치 |
CN103691466A (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化剂前驱体及其制备方法和催化剂及其应用 |
CN103894180A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 一种Pr掺杂TiO2为载体的低温SCR催化剂及制备方法 |
CN105013467A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-04 | 福建紫荆环境工程技术有限公司 | 一种低温抗SO2的MnxSby/PG型SCR脱硝催化剂及其制备方法 |
CN105289676A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-02-03 | 展宗城 | 一种泡沫状低温scr催化剂及其制备方法 |
CN105435534A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-30 | 安徽省元琛环保科技有限公司 | 一种负载低温脱硝催化剂的改性功能滤料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106000435A (zh) | 2016-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105964284B (zh) | 蜂窝状低温烟气脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN106000435B (zh) | 蜂窝式V2O5-Pr6O11-SbPO4/TiO2基低温抗硫脱硝催化剂及制法 | |
CN106582739B (zh) | 一种杂多酸掺杂氧化铈scr脱硝催化剂及制法和应用 | |
CN101554589B (zh) | 铜,铁改性的二氧化钛柱撑膨润土催化剂及其制备方法 | |
CN105363494A (zh) | 一种scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN105013474B (zh) | 具有有序分级孔结构的金属氧化物脱硝催化剂的制备方法 | |
CN103252231A (zh) | 一种脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN104162421A (zh) | 一种耐高温钒钨钛氧化物催化剂的制备方法 | |
CN104888602A (zh) | 金属氧化物改性CePO4催化剂协同脱硝脱汞的应用 | |
CN103769083B (zh) | 一种高效脱硝复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 | |
CN107649116A (zh) | 铈锡复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
CN112657541B (zh) | 一种分子筛基低温环保型scr脱硝催化剂的制备方法 | |
CN105521781B (zh) | 一种烟气脱硫剂的制备方法 | |
CN109433254A (zh) | 一种限域分子筛脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN101972652A (zh) | 具有零价汞转化作用的复合型scr催化剂的制备方法 | |
CN104307564A (zh) | 一种助剂掺杂的Cu-SAPO-34催化剂及其制备方法和应用 | |
CN105013467A (zh) | 一种低温抗SO2的MnxSby/PG型SCR脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN108114742A (zh) | 一种复合Ti-Si-分子筛涂层整体脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN102000600B (zh) | 整体式常温微量氮氧化物净化材料及其制备方法 | |
CN109701524A (zh) | 脱除氮氧化物的催化剂及其制备方法 | |
CN103611563B (zh) | 一种scr催化剂及其制备方法 | |
CN110773224B (zh) | 一种抗碱金属脱硝催化剂的制备方法 | |
CN112495390A (zh) | 一种中低温低钒脱硫脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN108236960A (zh) | 一种TiO2-SO42-负载的高耐硫铈基脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN106215945B (zh) | 一种改性硅藻土及其制备方法和用途 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lin Qiwei Inventor after: Wu Xiaodong Inventor after: Hu Jianfeng Inventor after: Shi Lei Inventor before: Lin Qiwei Inventor before: Wu Xiaodong Inventor before: Hu Feng Inventor before: Shi Lei |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180525 Termination date: 20200530 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |