CN106268730A

CN106268730A - 脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法

Info

Publication number: CN106268730A
Application number: CN201610684425.8A
Authority: CN
Inventors: 王凯
Original assignee: ADANA FOOD TECH (LIUZHOU) CO LTD
Current assignee: ADANA FOOD TECH (LIUZHOU) CO LTD
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2036-08-18
Also published as: CN106268730B

Abstract

本发明公开一种脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法。它包括先采用硫酸法将原料二氧化钛制成偏钛酸，以及配制成悬浮液，并调节其pH≤1；然后，滴加硫酸亚钛溶液，并过滤、洗涤；接着将所得滤渣重新制成悬浮液，并将该悬浮液用氨水调节其pH值至7.5±0.5，然后过滤、洗涤；接着，将所得滤渣再次重新配制成悬浮液，并将该悬浮液用醋酸调节其pH值至6.5～7.0，然后过滤、洗涤；接着，将经过上述步骤处理的悬浮液采用低温真空进行干燥；最后，冷却、碎粉。本发明是对以往脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法进行改进，提出了一种工艺简单、无需高温加热的二氧化钛制备方法，而且所得产物品质高，保证了脱硝催化剂的高催化效率。

Description

脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法

技术领域

本发明属于精细化工用品技术领域，具体涉及一种脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法。

背景技术

目前，常用的脱硝催化剂主要是以TiO₂为载体，V₂O₅/WO₃及MoO₃等其他组分作为活性成分。其中，作为催化剂载体材料的TiO₂对催化效果起着主要作用，然而，现有的TiO₂大多存在着以下缺陷：

1）杂质含量高，致使以该TiO₂为载体材料制得的脱硝催化剂的催化效率低、使用寿命短；

由于现有的制备方法中，大多使用了高温加热的制备条件，致使TiO₂的活性降低，从而影响到以该TiO₂为载体材料制得的脱硝催化剂的催化效率。

发明内容

本发明提供了一种脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法，该方法解决了现有的二氧化钛制备方法制得的二氧化钛杂质含量高，以及活性低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

它包括以下步骤：

A.将A步骤制得的偏钛酸与去离子水按照1:3～5的质量比配制成第Ⅰ悬浮液，并用硫酸调节该悬浮液的酸碱度至pH值≤1；然后在搅拌状态下，滴加硫酸亚钛溶液，并过滤、洗涤，直至所得滤渣中总Fe≤0.005wt%，得到第Ⅰ滤渣；

B.将第Ⅰ滤渣与去离子水按照1:3～5的质量比配制成第Ⅱ悬浮液，并用氨水将该悬浮液的酸碱度调节至pH值为7.5±0.5，然后过滤、洗涤，直至所得滤渣中总S≤0.25wt%，得到第Ⅱ滤渣；

C. 将第Ⅱ滤渣与去离子水按照1:3～5的质量比配制成第Ⅲ悬浮液，并用醋酸将该悬浮液的酸碱度调节至pH值为6.5～7.0，然后过滤、洗涤，直至所得滤渣中总Ca≤0.007wt%，总K≤0.005wt%，总Na≤0.005wt%，总NH₃≤0.3wt%，得到第Ⅲ滤渣；

D. 第Ⅲ滤渣放入干燥设备中，在-0.085MPa～-0.1MPa下，加热至55℃～70℃进行干燥处理，直至干燥所得物料中H₂O≤14%，得到干燥物料；

E.将所述干燥物料冷却，并粉碎。

上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述偏钛酸是以二氧化钛为原料，并采用硫酸法制得的。

上述技术方案中，所述总Fe、总S、总Ca，总K，总Na以及总NH₃的含量测定是在各自滤渣在105℃左右的条件下进行烘干，并达到恒重后的条件下进行的。

采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1.本发明产物二氧化钛杂质含量低、比表面积大、活性高，特别是其比表面积达到360m²/g以上，保证了脱硝催化剂的高催化效率。

2.本发明通过选用以二氧化钛为原料，并采用硫酸法制得的偏钛酸为原料，从而尽可能可以减少甚至杜绝氯离子的加入，保证了脱硝催化剂的催化效果不受到影响。

3.本发明通过先在酸性条件下用Ti³⁺将Fe³⁺还原成Fe²⁺，然后再利用Fe²⁺在水中溶解度大和不易水解的性质，使Fe²⁺溶于水中并通过过滤而除去，从而达到去除杂质总Fe的目的。

4. 由于在酸性条件下，很难把硫酸根去除干净，因此，本发明用氨水将悬浮液调至弱碱性，使原来的酸性条件改变成碱性条件，从而达到在较少洗涤次数的情况下去除硫酸根的目的。

5.在本发明的C步骤中，醋酸起到作用主要包括有：一是为了中和氨水，达到去除总NH₃的目的；二是溶解夹带的微量钙离子，达到去除总Ca的目的；三是为了使以终产物作为载体制得的脱硝催化剂呈微酸性或中性。

6.本发明在通过了A～D步骤的处理后，只需再进一步进行过滤、洗涤，即可将剩余的K、Na以及NH₃去除。

7.本发明采用真空低温干燥的方法进行干燥处理，既节约了能源，又避免了因高温加热而引起的烧结团聚，还保证了产物二氧化钛的高活性和高比表面积。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1—脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法

它包括以下步骤：

A.以硫酸法制得的偏钛酸为原料，使其与去离子水按照1:3的质量比配制成第Ⅰ悬浮液，并用硫酸调节该悬浮液的酸碱度至pH值≤1；然后在搅拌状态下，滴加Ti³⁺离子浓度为0.5g/L 的硫酸亚钛溶液，并反复进行过滤、洗涤、抽样检测，直至抽样滤渣中总Fe占0.0047wt%，得到第Ⅰ滤渣；

B.将第Ⅰ滤渣与去离子水按照1:3的质量比配制成第Ⅱ悬浮液，并用氨水将该悬浮液的酸碱度调节至pH值为7.5±0.5，然后反复进行过滤、洗涤、抽样检测，直至抽样滤渣中总S占0.23wt%，得到第Ⅱ滤渣；

C. 将第Ⅱ滤渣与去离子水按照1:3的质量比配制成第Ⅲ悬浮液，并用醋酸将该悬浮液的酸碱度调节至pH值为6.5～7.0，然后反复进行过滤、洗涤、抽样检测，直至抽样滤渣中总Ca占0.0064wt%，总K占0.0044wt%，总Na占0.0047wt%，总NH₃占0.28wt%，得到，得到第Ⅲ滤渣；

D.将经过C步骤处理的悬浮液放入干燥设备中，在-0.085MPa的恒压条件下，加热至55℃进行干燥处理，直至干燥所得物料中H₂O占12.5wt%，得到干燥物料；

E.将D步骤干燥所得物料进行冷却处理，然后粉碎至粒径为D50=0.8，D90=1。

本实施例所得产物的比表面积达到360m²/g，pH =6.5，该产物中TiO₂占86.44wt%，H₂O占12.5wt%，总S占0.23wt%，总K占0.0044wt%，总Na占0.0047wt%，总NH₃占0.28wt%，D₅₀=0.8，D₉₀=1。

实施例2—脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法

它包括以下步骤：

A.以硫酸法制得的偏钛酸为原料，使其与去离子水按照1:3的质量比配制成第Ⅰ悬浮液，并用硫酸调节该悬浮液的酸碱度至pH值≤1；然后在搅拌状态下，滴加Ti³⁺离子浓度为0.5g/L 的硫酸亚钛溶液，并反复进行过滤、洗涤、抽样检测，直至抽样滤渣中总Fe占0.005wt%，得到第Ⅰ滤渣；

B.将第Ⅰ滤渣与去离子水按照1:3的质量比配制成第Ⅱ悬浮液，并用氨水将该悬浮液的酸碱度调节至pH值为7.5±0.5，然后反复进行过滤、洗涤、抽样检测，直至抽样滤渣中总S占0.25wt%，得到第Ⅱ滤渣；

C. 将第Ⅱ滤渣与去离子水按照1:3的质量比配制成第Ⅲ悬浮液，并用醋酸将该悬浮液的酸碱度调节至pH值为6.5～7.0，然后反复进行过滤、洗涤、抽样检测，直至抽样滤渣中总Ca占0.0068wt%，总K占0.0041wt%，总Na占0.0042wt%，总NH₃占0.25wt%，得到，得到第Ⅲ滤渣；

D.将经过C步骤处理的悬浮液放入干燥设备中，在-0.1MPa的恒压条件下，加热至65℃进行干燥处理，直至干燥所得物料中H₂O占11.8wt%，得到干燥物料；

本实施例所得产物的比表面积达到360m²/g，pH =6.5，该产物中TiO₂占86.93wt%，H₂O占11.8wt%，总S占0.25wt%，总K占0.0041wt%，总Na占0.0042wt%，总NH₃占0.25wt%，D₅₀=1.2，D₉₀=1.5。

性能检测及结果：

将本发明制备得到的产物应用到脱硝催化剂的制备过程中，得到的脱硝催化剂，经相关试验测试得知该脱硝催化剂在连续运行2400小时的情况下，NOx脱除率在90%—93%范围内，活性没有明显下降。

Claims

1.一种脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A.将偏钛酸与去离子水按照1:3～5的质量比配制成第Ⅰ悬浮液，并用硫酸调节该悬浮液的酸碱度至pH值≤1；然后在搅拌状态下，滴加硫酸亚钛溶液，并过滤、洗涤，直至所得滤渣中总Fe≤0.005wt%，得到第Ⅰ滤渣；

D. 第Ⅲ滤渣放入干燥设备中，在-0.085MPa～-0.1MPa下，加热至55℃～70℃进行干燥处理，直至干燥所得物料中H₂O≤14wt%，得到干燥物料；

E.将所述干燥物料冷却，并粉碎。

2.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂载体二氧化钛的制备方法，其特征在于：所述偏钛酸是以二氧化钛为原料，并采用硫酸法制得的。