CN107537465A - 一种脱硝催化剂组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明第一目的提供了一种脱硝催化剂组件,包括依次设置在铁基体表面的中间涂层和催化剂涂层;所述中间涂层为不锈钢涂层;所述催化剂涂层包括中间载体层以及附着在中间载体层上的活性成分层。本发明的第二目的是提供了一种脱硝催化剂组件的制备方法,包括铁基体表面预处理去除铁锈;在铁基体上制备含不锈钢成分的中间涂层;在中间涂层上制备含造孔剂的中间载体层;在中间载体上负载活性成分;干燥、焙烧制备催化剂。本发明在铁基体和中间载体层之间增加一层不锈钢粉末的中间涂层,可以增加催化剂涂层与铁基体之间的粘附能力,同时增加了粗糙度,可以有效提升催化剂的脱硝效率。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂制备技术领域,特别地,涉及一种脱硝催化剂组件及其制备方法。
背景技术
SCR脱硝方式,是目前控制电站锅炉及工业炉窑烟气中NOx排量最常用、最有效的方式之一,但我国钢铁、冶金、建材等领域超过60万台各种工业炉窑的NOx未能得到有效控制,每年向大气中排放超过270万吨的NOx。随着国家对环境保护的日益重视,我国现役的工业炉窑中绝大部分面临烟气脱硝改造,对于中小型工业锅炉、炉窑而言,因设备及运行维护成本高、负荷变化频繁、燃料、燃烧方式及燃烧器或炉内空间限制等局限,很难直接借用电站锅炉的SCR、SNCR、低NOx燃烧等脱硝技术。工业锅炉及炉窑大多采用管式省煤器或管式空气预热器回收烟气中余热,这些换热器通常布置在250~500℃的烟温区,而这一温度范围也正是SCR脱硝反应的最适宜温度区间。因此,如果能将脱硝催化剂成功负载于这些换热器表面,并在这些换热器进口喷入脱硝还原剂,则换热器在回收烟气余热的同时也完成了烟气脱硝,这一脱硝技术称为余热回收与脱硝一体化技术。显然,这一脱硝技术能够有效解决现有脱硝技术在中小型工业炉窑中的应用局限,使工业炉窑排放烟气中NOx含量达到国家环保标准。因此,发明一种在铁基金属管道表面有效负载脱硝催化剂的方法,是实现一体化技术的关键。
目前,在金属基体表面负载脱硝催化剂的常用方法,主要分为直接负载和间接负载两大类:
催化剂直接负载是指不通过任何中间涂层而直接将其负载在基体材料表面的一种方法,主要有浸渍法、粉末涂覆法、离子交换法、脉冲激光沉积法、辊压法等。
浸渍法是指将负载催化剂的基体材料浸入由催化剂粉体、粘结剂、离子水等组成的桨料中,然后将基体材料缓慢提出并进行干燥、焙烧而使催化剂负载,但这一方法制备的催化剂负载量少、结合牢固性差、易磨蚀;粉末涂覆法是指将制备好的催化剂粉末与粘结剂混合后直接涂覆于基体材料表面的一种方法,但这一方法制备的催化剂其有效成分在基体材料表面的分布不够均匀,且催化活性受粘结剂的影响较大;离子交换法是指用载体表面的可交换基团与催化剂前驱液中活性成分离子进行交换,从而将活性成分负载到基体表面,但这一方法需要基体提供用于离子交换的基团,而铁基体表面并不存在;脉冲激光沉积法制备负载型催化剂是将激光器所产生的高功率脉冲激光束聚焦作用于催化剂靶体表面,使靶体表面产生高温及熔蚀,并进一步产生高温高压的等离子体,这种等离子体定向局域膨胀发射并沉积到基体表面,完成脱硝催化剂的负载。这一方法对激光设备及负载工艺的要求较高,制备成本高;辊压法是指通过辊压方式将预先制备好的催化剂泥料直接负载于不锈钢网等金属基体上,然后通过干燥、焙烧制备催化剂,但辊压法制备的催化剂与基体间的结合强度较低、热稳定性差,同时,制备效率低,难以实现工业应用。
催化剂间接负载是指对金属基体表面进行预处理获得一层能与催化剂活性成分结合良好的过渡层(膜),然后再将催化剂活性成分负载至该过渡层(膜)上的一种方法。其中,催化剂活性成分在过渡层上的负载可以采用前述的各种直接负载方法,过渡层的制备方法主要有:超音速火焰喷涂法、等离子喷涂法、溶胶-凝胶法、高温氧化法、电弧喷涂法和电泳沉积法等。
超音速火焰喷涂法是利用氧气和燃气(或煤油)于燃烧室内混合燃烧后在喷管中形成一束高温射流,并将注入射流中的粉末粒子加热到熔融或半熔融状态,再通过高速撞击的方式沉积到基体表面形成涂层,但是这一方法喷涂的粉末粒子氧化现象严重;等离子喷涂法是使通入喷枪的工作气体,于铜阳极与钍钨阴极之间的高频电场中在洛伦兹力的作用下形成等离子射流,并将注入射流的待涂粉末加热至熔化或半熔化状态,最后随射流高速撞击至基体表面从而形成涂层的一种方法,制备的涂层与基体的结合强度高、韧性好、抗热震性能好,且能为后续涂层的负载提供较大的比表面积;溶胶-凝胶法以无机物或金属醇盐作前驱体,在液相将涂层原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在基体表面形成三维空间网络结构的透明溶胶体系,再经过干燥、焙烧固化制备涂层,但制备的涂层存在粘接强度不够,易磨蚀等问题;高温氧化法是利用高温条件使基体材料中某些物质在材料表面氧化,并形成所需涂层的一种方法,但由于铁基体容易氧化,且其氧化物都十分疏松,易剥落,因而不适用;电弧喷涂法是以高温电弧为热源将金属丝材熔化,然后用压缩空气将熔化后的金属熔滴雾化,并加速喷向基体材料表面形成涂层,但这一方法制备的涂层存在微裂纹,基体易氧化;电泳沉积法是在普通溶液化学方法基础上引入电场的辅助,将电解液中的离子输送到金属基体(即电极)表面放电,离子在电极附近吸附凝结生长成纳米级涂层的一种方法,该方法要求涂层材料能在电解质中生成离子,但二氧化钛在电解液中不能电离。
总体来说,以上负载方法虽然能够将脱硝催化剂负载至铁基体表面,但是,由于铁金属基体与催化剂涂层之间的热膨胀系数相差较大、基体表面平滑,缺乏多孔结构等因素,致使基体与涂层之间的结合牢固性较差,严重影响催化剂在运行过程中的使用寿命和运行成本。
发明内容
本发明目的在于提供一种脱硝催化剂组件及其制备方法,以改善现有技术难以在铁基体上负载脱硝催化剂以及负载不稳定的技术问题。
为实现上述目的,本发明的一种脱硝催化剂组件及其制备方法,包括依次设置在铁基体表面的中间涂层和催化剂涂层;所述中间涂层为不锈钢涂层;所述催化剂涂层包括中间载体层以及附着在中间载体层上的活性成分层。
特别地,所述不锈钢涂层的厚度为1-2mm;所述不锈钢涂层采用不锈钢粉末制作,所述不锈钢粉末为316L不锈钢粉末,细度为200-500目。不锈钢涂层的厚度不能太厚也不能太薄,太薄容易氧化,太厚影响放热管的放热效果。
特别地,所述中间载体层包括二氧化钛成分;所述中间载体层的负载量为10-20mg/cm2。
特别地,所述活性成分层包括活性成分和粘结剂成分,所述活性成分为五氧化二钒、三氧化钼和三氧化钨,五氧化二钒:三氧化钼:三氧化钨的摩尔比为1:3-9:2-6;所述粘结剂成分为硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素中的一种或多种。活性成分中五氧化二钒起主要的活性作用,而三氧化钼和三氧化钨主要用于辅助提升催化剂的活性,但是这两种物质的含量不能太高也不能太低,太高反而会过多的覆盖住五氧化二钒,降低催化剂的活性;太低则起不到最好的提升催化剂活性的作用。
特别地,所述铁基体为铁基金属板或铁基金属管。本发明的催化剂基体主要是直接采用工业锅炉及炉窑的管式省煤器或管式空气预热器。
一种脱硝催化剂组件的制备方法,包括铁基体表面预处理去除铁锈;在铁基体上制备含不锈钢成分的中间涂层;在中间涂层上制备含造孔剂的中间载体层;在中间载体上负载活性成分;干燥、焙烧制备催化剂。
特别地,所述造孔剂为活性炭粉末或甲基纤维素粉末中的一种或两种。
特别地,所述中间涂层的制备具体为采用等离子喷涂的方法在所述铁基体表面均匀喷涂一层不锈钢粉末;所述中间载体层的制备具体为采用等离子喷涂的方法在所述中间涂层表面均匀喷涂一层二氧化钛与活性炭混合粉末,其中活性炭和二氧化钛的混合粉末中活性炭粉末的质量比例为15%-20%。设置不锈钢涂层后,因为铁基体表面粗糙程度增大,二氧化钛中间层的组分配比中造孔剂的含量可相对减少(造孔剂虽能增大比表面积,但含量过高会使涂层机械性能下降),能达到既增大了比表面积又保证了机械性能的目的。
特别地,所述负载活性成分具体为采用浸渍法负载,在活性溶液中浸渍3-5次,每次浸渍后在40-120℃下干燥1-2h;所述活性溶液中包括活性成分原料和粘结剂成分,所述活性成分原料包括偏钒酸铵、钼酸铵和钨酸铵,其中偏钒酸铵:钼酸铵:钨酸铵的摩尔比为1:3-9:2-6;所述粘结剂成分包括硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素中的一种或多种,所述粘结剂成分与所述活性溶液质量百分比为1%-10%。粘结剂的作用是增强催化剂的粘结稳定性,过多会堵塞催化剂表面孔径,过少会使粘接不稳定。
特别地,所述干燥的工艺为在常温下升温至50℃-200℃,然后干燥8-12h,所述升温过程中的升温速率为1-5℃/min;所述焙烧的工艺为在常温下升温至500℃-650℃,然后焙烧3-5h,所述升温过程中的升温速率为1-10℃/min。
本发明至少具有以下有益效果:
1、现有的SCR脱硝催化剂包括板式、蜂窝式和波纹板式三种类型,这三种类型本身的基体均有一定的粗糙度,且都需要独立的催化反应装置,现有的催化反应装置不仅体积庞大,且容易积灰堵塞、维护成本较高,也会增大烟气的流动阻力;利用本发明工艺可以直接在工业锅炉及炉窑的管式省煤器或管式空气预热器上负载活性成分,克服了现有技术的缺点,同时也新增了在管道上直接负载催化剂的工艺方法。
2、本发明的脱硝催化剂组件在铁基体和中间载体层之间增加一层不锈钢粉末的中间涂层:①不锈钢粉末在铁基体上喷涂后形成的不锈钢涂层与铁基体之间存在相互扩散,从而具有良好的粘结稳定性;利用不锈钢粉末与铁基体有良好的粘附性,使得通过中间涂层负载在铁基体上的中间载体层和活性成分不易从铁基体上脱落;②利用不锈钢粉末能对铁基体起到隔绝空气的作用,以防由于铁基体生锈后因铁锈脱落而影响附着层的稳定性;③不锈钢粉末可以在铁基体表面形成稳定的粗糙度,从而使中间载体层更好的附着;④不锈钢粉末和铁基体的热膨胀系数相差较小,现有的管式省煤器或管式空气预热器的材质为20G无缝钢,其热膨胀系数为12×10-6/℃,而不锈钢粉末热膨胀系数为14.7×10-6/℃,可以避免由于热膨胀系数的不同,在受热时铁基体和中间载体层结合牢固性差的问题。
3、本发明工艺的中间载体层采用TiO2与造孔剂(活性炭或甲基纤维素)混合的粉末,造孔剂在遇热后就被热化成空气,可以增加TiO2表面的孔隙率,使得中间载体层的比表面积可以达100-120m2/g,因此,在催化剂活性成分负载后,能获得更大的反应接触面积,为脱硝反应提供更多催化活性位,大大提高催化剂反应活性;同时设置不锈钢涂层后,因为铁基体表面粗糙程度增大,二氧化钛中间层的组分配比中造孔剂的含量可相对减少(造孔剂虽能增大比表面积,但含量过高会使涂层机械性能下降),能达到既增大了比表面积又保证了机械性能的目的。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在附图中:
图1是实施例1中在铁基金属板上脱硝催化剂组件的结构示意图;
图2是实施例2中在铁基金属管上脱硝催化剂组件的结构示意图;
图3是根据实施例1-5制备的脱硝催化剂的脱硝效率测试结果图;
附图标记:
1、铁基体,2、中间涂层,3、催化剂涂层。
下面将参照实施例和图,对本发明作进一步详细的说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种脱硝催化剂组件,包括依次设置在铁基体1表面的中间涂层2和催化剂涂层3,本实施例中铁基体采用铁基体金属板。
所述中间涂层为不锈钢涂层;所述不锈钢涂层的厚度为2mm;所述不锈钢涂层采用不锈钢粉末制作,所述不锈钢粉末为316L不锈钢粉末,细度为200-500目。
所述催化剂涂层包括中间载体层以及附着在中间载体层上的活性成分层,所述中间载体层包括二氧化钛成分;所述中间载体层的负载量为10mg/cm2。
所述活性成分层包括活性成分和粘结剂成分,所述活性成分为V2O5、MoO3和WO3,V2O5:MoO3:WO3的摩尔比为1:3:2,所述粘结剂成分为硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素。
上述脱硝催化剂组件的制备方法如下:
铁基体表面预处理:对铁基体表面用砂纸进行打磨,再用质量比为10%稀硫酸清洗,除去表面铁锈,使其制备表面涂层时不会因铁锈脱落而影响涂层稳定性。然后用去氧水清洗基体表面,除去多余的稀硫酸,并将铁基体风干。
中间涂层制备:预处理后的铁基体利用等离子喷涂机在其表面均匀的喷涂一层以316L不锈钢粉末(细度为200-500目)为原料的粗糙不锈钢涂层,涂层厚度为2mm。
中间载体层制备:上述中间涂层的表面同样采用等离子喷涂法均匀的喷涂一层中间载体层,喷涂原料为TiO2与活性炭的混合粉末(活性炭粉末在喷涂后被氧化为气体,涂层中只存在TiO2及气体溢出后留下的孔隙结构),其中活性炭成分作为造孔剂,且活性炭和二氧化钛的混合粉末中活性炭粉末的质量比例为15%,中间涂层表面中间载体层的负载量为10mg/cm2。
活性成分负载:将附有中间涂层和中间载体层的基体浸入催化剂活性溶液中,以浸渍法负载催化剂活性成分,共浸渍3次,以提高活性成分的负载量,每次浸渍后在40℃下干燥1h。
所述活性溶液中包括活性成分原料和粘结剂成分,所述活性成分原料包括偏钒酸铵、钼酸铵和钨酸铵,其中偏钒酸铵:钼酸铵:钨酸铵的摩尔比为1:3:2;所述粘结剂成分包括硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素,所述粘结剂成分与所述活性溶液质量百分比为3%。
干燥、焙烧制备催化剂:活性成分负载完成后,将负载有复合涂层的基体材料在常温下按1℃/min升温至50℃,然后在50℃下干燥8h;而后从常温按10℃/min升温至500℃,在500℃下焙烧12h,制备铁基体催化剂。
实施例2
一种脱硝催化剂组件,包括依次设置在铁基体1表面的中间涂层2和催化剂涂层3,本实施例中铁基体采用铁基体金属管。
所述中间涂层为不锈钢涂层;所述不锈钢涂层的厚度为2mm。所述不锈钢涂层采用的原料同实施例1。
所述催化剂涂层包括中间载体层以及附着在中间载体层上的活性成分层,所述中间载体层包括二氧化钛成分;所述中间载体层的负载量为20mg/cm2。
所述活性成分层包括活性成分和粘结剂成分,所述活性成分为V2O5、MoO3和WO3,V2O5:MoO3:WO3的摩尔比为1:6:4,所述粘结剂成分为硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素。
上述脱硝催化剂组件的制备方法如下:
铁基体表面预处理:同实施例1。
中间涂层制备:同实施例1。
中间载体层制备:上述铁基体表面同样采用等离子喷涂法均匀的喷涂一层TiO2,作为催化剂的中间载体层,喷涂原料为TiO2与活性炭的混合粉末,其中活性炭成分作为造孔剂,且活性炭和二氧化钛的混合粉末中活性炭粉末的质量比例为20%,中间涂层表面中间载体层的负载量为20mg/cm2。
活性成分负载:将附有中间涂层的基体浸入催化剂活性溶液中,以浸渍法负载催化剂活性成分,共浸渍5次,以提高活性成分的负载量,每次浸渍后在120℃下干燥2h。
所述活性溶液中包括活性成分原料和粘结剂成分,所述活性成分原料包括偏钒酸铵、钼酸铵和钨酸铵,其中偏钒酸铵:钼酸铵:钨酸铵的摩尔比为1:6:4;所述粘结剂成分包括硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素,所述粘结剂成分与所述活性溶液质量百分比为5%。
干燥、焙烧制备催化剂:活性成分负载完成后,将负载有复合涂层的基体材料在常温下按2℃/min升温至200℃,然后在200℃下干燥12h;而后从常温按5℃/min升温至650℃,然后在650℃下焙烧24h,制备铁基体催化剂。
实施例3
一种脱硝催化剂组件的制备方法如下:
铁基体表面预处理:对铁基体表面用砂纸进行打磨,再用质量比为15%稀硫酸清洗,除去表面铁锈,使其制备表面涂层时不会因铁锈脱落而影响涂层稳定性。然后用去氧水清洗基体表面,除去多余的稀硫酸,并将铁基体风干。
中间涂层制备:同实施例1。
中间载体层制备:上述铁基体表面同样采用等离子喷涂法均匀的喷涂一层TiO2,作为催化剂的中间载体层,喷涂原料为TiO2与甲基纤维素的混合粉末,其中甲基纤维素成分作为造孔剂,且甲基纤维素和二氧化钛的混合粉末中活性炭粉末的质量比例为15%,中间涂层表面中间载体层的负载量为15mg/cm2。
活性成分负载:将附有中间涂层的基体浸入催化剂活性溶液中,以浸渍法负载催化剂活性成分,共浸渍5次,以提高活性成分的负载量,每次浸渍后在120℃下干燥2h。
所述活性溶液中包括活性成分原料和粘结剂成分,所述活性溶液中的活性成分原理和粘结剂成分与实施例2中的完全一致且含量也相同。
干燥、焙烧制备催化剂:同实施例1。
实施例4
一种脱硝催化剂组件的制备方法如下:
铁基体表面预处理:对铁基体表面用砂纸进行打磨,再用质量比为20%稀硫酸清洗,除去表面铁锈,使其制备表面涂层时不会因铁锈脱落而影响涂层稳定性。然后用去氧水清洗基体表面,除去多余的稀硫酸,并将铁基体风干。
中间涂层制备:同实施例1。
中间载体层制备:同实施例1。
活性成分负载:将附有中间涂层的基体浸入催化剂活性溶液中,以浸渍法负载催化剂活性成分,共浸渍5次,以提高活性成分的负载量,每次浸渍后在120℃下干燥2h。
所述活性溶液中包括活性成分原料和粘结剂成分,所述活性成分原料包括偏钒酸铵、钼酸铵和钨酸铵,其中偏钒酸铵:钼酸铵:钨酸铵的摩尔比为1:9:6;所述粘结剂成分包括硅溶胶和甲基纤维素,所述粘结剂成分与所述活性溶液质量百分比为5%。
干燥、焙烧制备催化剂:活性成分负载完成后,将负载有复合涂层的基体材料在常温下按5℃/min升温至100℃,然后在100℃下干燥10h,而后按6℃/min升温至550℃,然后在550℃下焙烧18h,制备铁基体催化剂。
实施例5
一种脱硝催化剂组件的制备方法如下:
铁基体表面预处理:同实施例4。
中间涂层制备:同实施例1。
中间载体层制备:同实施例2。
活性成分负载:将附有中间涂层的基体浸入催化剂活性溶液中,以浸渍法负载催化剂活性成分,共浸渍4次,以提高活性成分的负载量,每次浸渍后在80℃下干燥1.5h。
所述活性溶液中包括活性成分原料和粘结剂成分,所述活性溶液的成分及含量同实施例4。
干燥、焙烧制备催化剂:同实施例1。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于在中间载体层和铁基体之间不设置不锈钢中间涂层,其余制备方法及组件组成与实施例1完全相同。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于,在制备时,活性成分的比例为中偏钒酸铵:钼酸铵:钨酸铵的摩尔比为1:1.5:1,其余制备方法及组件组成与实施例1完全相同。
对比例3
本对比例与实施例4的不同之处在于,在制备时,活性成分的比例为中偏钒酸铵:钼酸铵:钨酸铵的摩尔比为1:10:8,其余制备方法及组件组成与实施例4完全相同。
对比例4
本对比例与实施例3的不同之处在于,在制备时,中间涂层表面中间载体层的负载量为5mg/cm2,其余制备方法及组件组成与实施例3完全相同。
对比例5
本对比例与实施例3的不同之处在于,在制备时,中间涂层表面中间载体层的负载量为25mg/cm2,其余制备方法及组件组成与实施例3完全相同。
将实施例1-5以及对比例1-5制备的脱硝催化剂组件进行脱硝试验得出脱硝效率,具体试验数据如下表1:
表1实例1-5以及对比例1-5所制备的脱硝催化剂的脱硝效率结果
从上表可知,采用本发明制备的五组脱硝催化剂组件的在不同温度在脱硝效率为75%-97%。
通过对比数据,对比例1比实施例1的脱硝效率降低20%左右。由此可知,由于本发明的脱硝催化剂组件增加了不锈钢涂层,使得催化剂层与铁基体有更好的粘附性,同时由于不锈钢涂层增加了粗糙度,使得活性成分有更多的比表面积能进行负载,因此明显可以提高脱硝催化剂的催化效率,且效果明显。
通过对比数据,对比例2和实施例1、对比例3和实施例4的脱硝效率相比可见,活性成分中三氧化钼和三氧化钨的含量不能太高也不能太低,太高反而会过多的覆盖住五氧化二钒,降低催化剂的活性;太低则起不到最好的提升催化剂活性的作用。
通过对比数据,对比例4和实施例3、对比例5和实施例3的脱硝效率相比可见,负载量过少会影响不锈钢涂层的防腐蚀效果及活性成分的负载,会降低脱硝效率;负载量过多的时候只会增加成本和影响换热管的换热,对脱硝效率影响不大。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种脱硝催化剂组件,其特征在于,包括依次设置在铁基体(1)表面的中间涂层(2)和催化剂涂层(3);所述中间涂层为不锈钢涂层;所述催化剂涂层包括中间载体层以及附着在中间载体层上的活性成分层。
2.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂组件,其特征在于,所述不锈钢涂层的厚度为1-2mm;所述不锈钢涂层采用不锈钢粉末制作,所述不锈钢粉末为316L不锈钢粉末,细度为200-500目。
3.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂组件,其特征在于,所述中间载体层包括二氧化钛成分;所述中间载体层的负载量为10-20mg/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂组件,其特征在于,所述活性成分层包括活性成分和粘结剂成分,所述活性成分为五氧化二钒、三氧化钼和三氧化钨,五氧化二钒:三氧化钼:三氧化钨的摩尔比为1:3-9:2-6;所述粘结剂成分为硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂组件,其特征在于,所述铁基体为铁基金属板或铁基金属管。
6.一种如权利要求1-5任意一项脱硝催化剂组件的制备方法,其特征在于,包括铁基体表面预处理去除铁锈;在铁基体上制备含不锈钢成分的中间涂层;在中间涂层上制备含造孔剂的中间载体层;在中间载体上负载活性成分;干燥、焙烧制备催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种脱硝催化剂组件的制备方法,其特征在于,所述造孔剂为活性炭粉末或甲基纤维素粉末中的一种或两种。
8.根据权利要求6所述的一种脱硝催化剂组件的制备方法,其特征在于,所述中间涂层的制备具体为采用等离子喷涂的方法在所述铁基体表面均匀喷涂一层不锈钢粉末;所述中间载体层的制备具体为采用等离子喷涂的方法在所述中间涂层表面均匀喷涂一层二氧化钛与活性炭混合粉末,其中活性炭和二氧化钛的混合粉末中活性炭粉末的质量比例为15%-20%。
9.根据权利要求6所述的一种脱硝催化剂组件的制备方法,其特征在于,所述负载活性成分具体为采用浸渍法负载,在活性溶液中浸渍3-5次,每次浸渍后在40-120℃下干燥1-2h;所述活性溶液中包括活性成分原料和粘结剂成分,所述活性成分原料包括偏钒酸铵、钼酸铵和钨酸铵,其中偏钒酸铵:钼酸铵:钨酸铵的摩尔比为1:3-9:2-6;所述粘结剂成分包括硅溶胶、聚乙烯醇和甲基纤维素中的一种或多种,所述粘结剂成分与所述活性溶液质量百分比为1%-10%。
10.根据权利要求6所述的一种脱硝催化剂组件的制备方法,其特征在于,所述干燥的工艺为在常温下升温至50℃-200℃,然后干燥8-12h,所述升温过程中的升温速率为1-5℃/min;所述焙烧的工艺为在常温下升温至500℃-650℃,然后焙烧3-5h,所述升温过程中的升温速率为1-10℃/min。
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