CN107748133A - 一种scr脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法 - Google Patents

Abstract

一种SCR脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，包括以下步骤：步骤一，样品预处理：将钛白粉样品在105℃的恒温烘箱中干燥2h，取出样品在干燥器中凉至室温；步骤二，制作标准测试样；步骤三，测量：在圆柱形标准试样具有可塑性状态的情况下，用可塑性测定仪测量可塑度指数Ri；步骤四，绘制性能曲线；步骤五，评估可塑性：根据可塑度性能曲线Wi‑Ri评估钛白粉可塑性，Ri值越大，钛白粉泥料可塑性越好，对外力作用所引起的形变具有较好的抵抗作用，成型效果越好。本发明具有安全、适用等特点，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

Description

一种SCR脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法

技术领域

本发明属于SCR催化剂技术领域，尤其涉及一种SCR脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法。

背景技术

SCR脱硝是目前NOx控制最为有效，应用最广的技术之一，是NOx排放控制的主流技术。SCR脱硝催化剂的制备成型是各催化剂生产厂家的关键核心技术，然而钛白粉可塑性能是影响催化剂成型效果的关键因素，因此，对催化剂制备原料钛白粉可塑性能的评价显得十分重要的，是SCR脱硝催化剂用钛白粉性能的重要指征。

可塑性是指将含有一定水分的泥团，在一定外力作用下产生形变，除去外力后仍然保持其形变性能的能力。本方法用可塑性度表示泥料的可塑性能。目前，该方法广泛应用于陶瓷泥料，其原理是一定规格含水分的泥柱，在外力作用下，形变10％与50％相应的应力之比。

现有SCR脱硝催化剂用钛白粉的指标多从晶粒尺寸、比表面积、粒径分布等方面进行指征，并未充分涉及到催化剂成型方面。随着小孔径径催化剂的大面积使用，如何制备高强度的小孔径径催化剂是催化剂制造的核心技术点，故有必要对钛白粉的可塑性进行客观评价，更加准确的评估其力学特性，为催化剂制造工艺提供更加准确的依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种SCR脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，要解决制造小孔径催化剂需要对的钛白粉的可塑性进行客观评价问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种SCR脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，样品预处理：将钛白粉样品在105℃的恒温烘箱中干燥2h，取出在干燥器中凉至室温；

步骤二，制作标准测试样：将凉至室温的钛白粉分成质量相同的数等份，每份试样中缓慢加入不同量的去离子水均匀调和，用手掌心充分的捏练均匀，制成钛白粉泥段，从捏练好的泥段同一方向割大于试样模具所需的圆柱形泥条，记录不同泥条试样的含水量Wi；

步骤三，测量：在模具内壁用刷笔刷润滑剂，将步骤二中圆柱形泥条放入模具内，用割泥器和刮泥刀制成圆柱形标准试样，在圆柱形标准试样具有可塑性状态的情况下，用可塑性测定仪测量可塑度指数Ri；

步骤四，绘制性能曲线：根据钛白粉在可塑状态下的含水量Wi与可塑度指数Ri的关系，以含水量Wi为横坐标，可塑性度Ri为纵坐标，做出可塑度性能曲线Wi-Ri；

步骤五，评估可塑性：根据可塑度性能曲线Wi-Ri评估钛白粉可塑性，Ri值越大钛白粉泥料塑性越好，容易成型。

进一步优选地，所述步骤三中的润滑剂为凡士林。

进一步地，所述步骤二中每份钛白粉泥段含水量为30％-50％。

进一步地，所述步骤二中将凉至室温的钛白粉分成质量相同的5～8等份，每等份钛白粉的质量为35-50g。

进一步地，5～8等份所述钛白粉中加入去离子水的体积量均匀递增。

进一步地，所述模具包括圆柱形槽，所述圆柱形泥条放入圆柱形槽后用割泥器和刮泥刀制成圆柱形标准试样。

此外，所述圆柱形槽内壁光滑，直径为25～28mm，高度为35～38mm。

更加优选地，所述步骤三中可塑度指数Ri的计算公式为Ri＝1.8×F10/F50；

其中：1.8为常数，试验压缩50％和试样压缩10％时的截面积之比；

F10、F50分别为试样压缩10％和50％时所承受的压力。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明引入钛白粉可塑性能的概念，能对钛白粉的成型效果进行客观的评价，弥补了现有技术对钛白粉可塑性能评价的空白。

本发明测试方法简单，易操作，使用可塑性测定仪进行测量，减少了人为主观因素，测试结果准确。

本发明具有安全、适用等特点，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

附图说明

图1是本发明涉及的实施例一的可塑度性能曲线Wi-Ri；

图2是本发明涉及的实施例二的可塑度性能曲线Wi-Ri；

图3是本发明涉及的实施例三的可塑度性能曲线Wi-Ri；

图4是本发明涉及的实施例四的可塑度性能曲线Wi-Ri；

图5是本发明涉及的实施例五的可塑度性能曲线Wi-Ri。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

一种SCR脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，包括以下步骤：

步骤一，样品预处理：将钛白粉样品在105℃的恒温烘箱中干燥2h，取出样品在干燥器中凉至室温。

步骤二，制作标准测试样：将凉至室温的钛白粉分成质量相同的数等份，每份试样中缓慢加入不同量的去离子水均匀调和，用手掌心充分的捏练均匀，制成钛白粉泥段，从捏练好的泥段同一方向割大于试样模具所需的圆柱形泥条，记录不同泥条试样的含水量Wi；每份钛白粉泥段含水量为30％-50％。将凉至室温的钛白粉分成质量相同的5～8等份，每等份钛白粉的质量为35-50g，5～8等份所述钛白粉中加入去离子水的体积量均匀递增。

步骤三，测量：在模具内壁用刷笔刷润滑剂，将步骤二中圆柱形泥条放入模具内，用割泥器和刮泥刀制成圆柱形标准试样，在圆柱形标准试样具有可塑性状态的情况下，用可塑性测定仪测量可塑度指数Ri,润滑剂为凡士林；模具包括圆柱形槽，圆柱形泥条放入圆柱形槽后用割泥器和刮泥刀制成圆柱形标准试样，圆柱形槽内壁光滑，直径为25～28mm，高度为35～38mm。

可塑度指数Ri的计算公式为Ri＝1.8×F10/F50；

其中：1.8为常数，试验压缩50％和试样压缩10％时的截面积之比；

F10、F50分别为试样压缩10％和50％时所承受的压力。

步骤四，绘制性能曲线：根据钛白粉在可塑状态下的含水量Wi与可塑度指数Ri的关系，以含水量Wi为横坐标，可塑性度Ri为纵坐标，做出可塑度性能曲线Wi-Ri。

步骤五，评估可塑性：根据可塑度性能曲线Wi-Ri评估钛白粉可塑性，Ri值越大钛白粉泥料塑性越好，容易成型，对外力作用所引起的形变具有较好的抵抗作用，成型时不易受周围环境及模具的影响。

下面提供本发明涉及的五个实施例：

实施例1

(1)将钛白粉样A称一定约300克质量的钛白粉样品在105℃的恒温烘箱中干燥2h，取出在干燥器中自然至室温。

(2)称取40g质量相同的干躁后的测试样品，共称取5份，分别加入体积量为31、32、33、34、35mL的去离子水，为样品A，使每份粉体均变为泥团状，充分揉捏均匀后制成数份钛白粉泥段，从处理好的泥段同一方向截取大于模具试样所需的一段泥块，将各个泥块通过模具制成圆柱形标准试样，记录每块圆柱形标准试样的含水量Wi，并根据含水量Wi进行分组，放入可塑性测定仪测量可塑度指数Ri。

(3)可塑度指数Ri计算公式如下：Ri＝1.8×F10/F50

其中：----Ri为可塑性指数；

----1.8为常数，试验压缩50％和试样压缩10％时的截面积之比；

----F10、F50分别为试样压缩10％和50％时所承受的压力。

(4)绘制如图1所示的Wi-Ri曲线。根据曲线规律来评价钛白粉样品的钛白粉可塑性能曲线。从图1中分析可知，样品A的可塑度整体水平偏低，且随着水分的增加，呈下降趋势，故样品的成型效果会较差，在生产过程需调整粘结剂的使用量，且需对泥料水分的严格控制，尽可能的降低泥料的水分，获取较大的可塑性。

实施例2

本实施列中步骤2中共称取6份试样，每份40g，其他步骤同上，分别加入体积量为26、27、28、29、30、28mL的去离子水，为样品B，制作标准测试样。

本实施案列中Wi-Ri曲线如图2所示，根据曲线结果分析可知，实施例二的样品的可塑度水平与样品A较为接近，可塑度随着水分的增加呈降低趋势，但在同等可塑度高条件下，样品A的水分含量较样品B高，即样品A的亲水性要由于样品B，水溶性的粘结剂在样品A中的分散剂效果好，添加粘结剂后的钛白粉泥料能取得较好的成型效果，故在原料选型中，可考虑优先选择样品A。

实施例3

本实施列中步骤2中共称取5份试样，每份40g，其他步骤同上，分别加入体积量为28、29、30、31、32mL的去离子水，为样品C，制作标准测试样。

本实施案列中Wi-Ri曲线如图3所示，根据曲线结果分析可知，样品C的可塑度整体水平偏低，且随着水分的增加呈下降趋势，下降趋势较为明显，故样品C的成型效果差，要取得较好的可塑度，需对水分含量严格控制，生产工艺控制要求高，在生产过程中需严格控制泥料的水分含量。故在原料选型中优选样品A，其次为样品B，最后为样品C。

实施例4

本实施列中步骤2中共称取5份试样，每份40g，其他步骤同上，分别加入体积量为23、24、25、26、27、28mL的去离子水，为样品D、制作标准测试样。

本实施案列中Wi-Ri曲线如图4所示，根据曲线结果分析可知，样品D的可塑度整体水平较高，成型效果好，对外力作用所引起的形变具有较好的抵抗作用，成型时不易受周围环境及模具的影响，可适用于对成型效果要求较高的小孔径催化剂产品。随着水分的增加呈上升趋势，水分较高成型效果较好，但泥料水分过高会影响最终产品的机械强度，故在生产工艺中需找到两者的平衡点，保证成型的条件下，适当的降低泥料中的水分。

实施例5

本实施列中步骤2中共称取4份试样，每份40g，其他步骤同上，分别加入体积量为24、25、26、27mL的去离子水，为样品E、制作标准测试样。

本实施案列中Wi-Ri曲线如图5所示，根据曲线结果分析可知，样品E的可塑度整体水平较高，成型效果好，与样品D相比较，其水分变化范围小，泥料水分可调范围有限，限制了亲水性粘结剂的使用量，故小孔径催化剂产品原料选型中优选样品D。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其特征在于，包括以下

步骤：

步骤一，样品预处理：将钛白粉样品在105℃的恒温烘箱中干燥2h，取出样品在

干燥器中凉至室温；

步骤二，制作标准测试样：将凉至室温的钛白粉分成质量相同的数等份，每份试

样中缓慢加入不同量的去离子水均匀调和，用手掌心充分的捏练均匀，制成钛白

粉泥段，从捏练好的泥段同一方向割大于试样模具所需的圆柱形泥条，记录不同

泥条试样的含水量Wi；

步骤三，测量：在模具内壁用刷笔刷润滑剂，将步骤二中圆柱形泥条放入模具内，

用割泥器和刮泥刀制成圆柱形标准试样，在圆柱形标准试样具有可塑性状态的情

况下，用可塑性测定仪测量可塑度指数Ri；

步骤四，绘制性能曲线：根据钛白粉在可塑状态下的含水量Wi 与可塑度指数Ri

的关系，以含水量Wi 为横坐标，可塑性度Ri 为纵坐标，做出可塑度性能曲线

Wi-Ri；

步骤五，评估可塑性：根据可塑度性能曲线Wi-Ri 评估钛白粉可塑性，Ri 值越

大钛白粉泥料塑性越好，容易成型。

2.如权利要求1 所述的一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其

特征在于：所述步骤三中的润滑剂为凡士林。

3.如权利要求1 所述的一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其特征在于：所述步骤二中每份钛白粉泥段含水量为30%-50%。

4.如权利要求1 所述的一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其

特征在于：所述步骤二中将凉至室温的钛白粉分成质量相同的5~8 等份，每等份钛白粉的质量为35-50g。

5.如权利要求4 所述的一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其

特征在于：5~8 等份所述钛白粉中加入去离子水的体积量均匀递增。

6.如权利要求1 所述一项所述的一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其特征在于：所述模具包括圆柱形槽，所述圆柱形泥条放入圆柱形槽后用割泥器和刮泥刀制成圆柱形标准试样。

7.如权利要求6 所述一项所述的一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其特征在于：所述圆柱形槽内壁光滑，直径为25~28mm，高度为35~38mm。

8.如权利要求1~7 任意一项所述一项所述的一种SCR 脱硝催化剂用钛白粉可塑性能的评价方法，其特征在于：所述步骤三中可塑度指数Ri 的计算公式为Ri=1.8×F10/F50；其中：1.8 为常数，试验压缩50%和试样压缩10%时的截面积之比；F10、F50 分别为试样压缩10%和50%时所承受的压力。