CN107952427B - Scr催化剂的生产方法及生产设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于催化剂技术领域，特别涉及一种SCR催化剂的生产方法及生产设备；生产方法包括以下步骤：S1、将多孔二氧化硅加入到纯水中，加入浓氨水、双氧水、酸水溶液，加热搅拌制成溶液A；S2、将N‑(氨乙基)‑氨丙基三甲氧基硅烷，加入纯水中，搅拌均匀，加入钼酸铵，制成溶液B；S3、升温，将溶液A和溶液B混合，搅拌降温，加入三羟甲基氨基甲烷溶液，加入双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物，继续搅拌；S4、过滤，取固体，高温焙烧2‑3小时；本发明的方法生产的SCR催化剂用于脱硝反应，脱硝效率高达90％以上，且不易中毒，使用寿命长；本发明SCR催化剂的生产设备，可连续生产SCR催化剂，直接分离出固体中间体，节约人力物力，提高生产效率。

Description

SCR催化剂的生产方法及生产设备
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，特别涉及一种SCR催化剂的生产方法及生产设备。
背景技术
SCR催化剂泛指应用在SCR脱硝系统上的催化剂，在SCR反应中，促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质；催化剂是SCR技术的核心部分，决定了SCR系统的脱硝效率和经济性，其建设成本占烟气脱硝工程成本的20％以上，运行成本占30％以上；现有的催化剂存在脱硝效率低、已中毒，使用寿命短等缺陷。
发明内容
本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种SCR催化剂的生产方法及生产设备。
为解决上述问题，本发明的技术方案如下：
SCR催化剂的生产方法，包括以下步骤：
S1、将12-20重量份多孔二氧化硅加入到100重量份纯水中，加入12重量份浓氨水、12重量份30％的双氧水，加入60-72重量份质量分数2.5％草酸水溶液，加热至70-80℃，搅拌60-120分钟，制成溶液A；
S2、将4-6重量份N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷，加入80份重量份纯水中，搅拌均匀，加入10-16份钼酸铵，制成溶液B；
S3、升温至140-180℃，将溶液A和溶液B混合，搅拌60-120分钟，降温至70-80℃，加入4-7份质量分数为1-2％的三羟甲基氨基甲烷溶液，加入3-4份双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物，继续搅拌60-90分钟；
S4、将步骤3所得混合溶液过滤，取固体，450-480℃高温焙烧2-3小时。
优选地，步骤1所述多孔二氧化硅的粒径为20-40μm。
优选地，步骤1所述草酸水溶液的加入量为66份。
优选地，步骤2所述N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷的加入量为5份。
优选地，步骤3所述3-4份双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物加入量为3.5份。
优选地，步骤3所述搅拌速度为140-180rpm。
一种SCR催化剂的生产设备包括壳体，第一反应室、第二反应室和第三反应室，所述第一反应室和第二反应室位于壳体上部，第三反应室位于壳体底部，所述第一反应室和第二反应室底部设置物料出料阀，所述第三反应室内部设置滤网反应槽，所述滤网反应槽为过滤网围成的凹槽，位于物料出料阀的下方，所述过滤网的过滤孔小于20μm；第三反应室底部设置液体出料阀，侧壁设置滤网反应槽出料口。
SCR催化剂的生产方法的步骤1和步骤2分别在第一反应室、第二反应室中发生，步骤3在第三反应室发生，反应完全后，打开液体出料阀，排干液体，将滤网反应槽从反应槽出料口取出，放入马弗炉中进行高温焙烧。
优选地，所述第一反应室、第二反应室和第三反应室内部设置搅拌装置。
优选地，所述第一反应室、第二反应室和第三反应室内部设置加热装置。
相对于现有技术，本发明的优点如下，
本发明的方法生产的SCR催化剂用于脱硝反应，脱硝效率高达90％以上，且不易中毒，使用寿命长；本发明SCR催化剂的生产设备，可连续生产SCR催化剂，直接分离出固体中间体，节约人力物力，提高生产效率。
附图说明
图1为SCR催化剂的生产设备示意图；
图中，1是壳体，2是第一反应室，3是第二反应室，4是第三反应室，5是物料出料阀，6是滤网反应槽，7是液体出料阀，8是滤网反应槽出料口，9是搅拌装置。
具体实施方式
实施例1：
一种SCR催化剂的生产设备包括壳体1，第一反应室2、第二反应室3和第三反应室4，所述第一反应室2和第二反应室3位于壳体1上部，第三反应室4位于壳体1底部，所述第一反应室2和第二反应室3底部设置物料出料阀5，所述第三反应室4内部设置滤网反应槽6，所述滤网反应槽6为过滤网围成的凹槽，位于物料出料阀5的下方，所述过滤网的过滤孔小于20μm；第三反应室4底部设置液体出料阀7，侧壁设置滤网反应槽出料口8。
SCR催化剂的生产方法的步骤1和步骤2分别在第一反应室2、第二反应室3中发生，步骤3在第三反应室4发生，反应完全后，打开液体出料阀7，排干液体，将滤网反应槽6从滤网反应槽出料口8取出，放入马弗炉中进行高温焙烧。
优选地，所述第一反应室2、第二反应室3和第三反应室4内部设置搅拌装置9。
优选地，所述第一反应室2、第二反应室3和第三反应室4内部设置加热装置。
实施例2：
SCR催化剂的生产方法，包括以下步骤：
S1、将12重量份粒径为20-40μm的多孔二氧化硅加入到100重量份纯水中，加入12重量份浓氨水、12重量份30％的双氧水，加入60份重量份质量分数2.5％草酸水溶液，加热至70-80℃，搅拌60-120分钟，制成溶液A；
S2、将4重量份N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷，加入80份重量份纯水中，搅拌均匀，加入10份钼酸铵，制成溶液B；
S3、升温至140-180℃，将溶液A和溶液B混合，搅拌60-120分钟，搅拌速度为140-180rpm，降温至70-80℃，加入4份质量分数为1-2％的三羟甲基氨基甲烷溶液，加入3份双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物，继续搅拌60-90分钟；
S4、将步骤3所得混合溶液过滤，取固体，450-480℃高温焙烧2-3小时。
实施例3：
SCR催化剂的生产方法，包括以下步骤：
S1、将20重量份粒径为20-40μm的多孔二氧化硅加入到100重量份纯水中，加入12重量份浓氨水、12重量份30％的双氧水，加入72份重量份质量分数2.5％草酸水溶液，加热至70-80℃，搅拌60-120分钟，制成溶液A；
S2、将6重量份N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷，加入80份重量份纯水中，搅拌均匀，加入16份钼酸铵，制成溶液B；
S3、升温至140-180℃，将溶液A和溶液B混合，搅拌60-120分钟，搅拌速度为140-180rpm，降温至70-80℃，加入7份质量分数为1-2％的三羟甲基氨基甲烷溶液，加入4份双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物，继续搅拌60-90分钟；
S4、将步骤3所得混合溶液过滤，取固体，450-480℃高温焙烧2-3小时。
实施例4：
SCR催化剂的生产方法，包括以下步骤：
S1、将16重量份粒径为20-40μm的多孔二氧化硅加入到100重量份纯水中，加入12重量份浓氨水、12重量份30％的双氧水，加入66份重量份质量分数2.5％草酸水溶液，加热至70-80℃，搅拌60-120分钟，制成溶液A；
S2、将5重量份N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷，加入80份重量份纯水中，搅拌均匀，加入13份钼酸铵，制成溶液B；
S3、升温至140-180℃，将溶液A和溶液B混合，搅拌60-120分钟，搅拌速度为140-180rpm，降温至70-80℃，加入6份质量分数为1-2％的三羟甲基氨基甲烷溶液，加入3.5份双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物，继续搅拌60-90分钟；
S4、将步骤3所得混合溶液过滤，取固体，450-480℃高温焙烧2-3小时。
实施例5：
SCR催化剂的生产方法，同实施例4，不同之处在于，步骤1中，改变所述草酸水溶液的加入量：
A组，54份；
B组，78份。
实施例6：
SCR催化剂的生产方法，同实施例4，不同之处在于，步骤2中，改变所述N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷的加入量：
A组，2份；
B组，8份。
实施例7：
SCR催化剂的生产方法，同实施例4，不同之处在于，步骤3中，不加入双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物。
实施例8：
将实施例1-7用于固定床反应器内的脱硝反应，脱硝效率如下表所示：
SCR催化剂组别 脱硝效率％
实施例2 93.1
实施例3 93.5
实施例4 94.7
实施例5-A组 55.1
实施例5-B组 71.2
实施例6-A组 45.6
实施例6-B组 66.3
实施例7 79.4
将实施例4制得的SCR催化剂在固定床反应器内的脱硝反应中运行使用2400小时后，脱硝效率仍可达90％以上。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.SCR催化剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将12-20重量份多孔二氧化硅加入到100重量份纯水中，加入12重量份浓氨水、12重量份30％的双氧水，加入60-72重量份质量分数2.5％草酸水溶液，加热至70-80℃，搅拌60-120分钟，制成溶液A；
S2、将4-6重量份N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷，加入80重量份纯水中，搅拌均匀，加入10-16份钼酸铵，制成溶液B；
S3、升温至140-180℃，将溶液A和溶液B混合，搅拌60-120分钟，降温至70-80℃，加入4-7份质量分数为1-2％的三羟甲基氨基甲烷溶液，加入3-4份双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物，继续搅拌60-90分钟；
S4、将步骤3所得混合溶液过滤，取固体，450-480℃高温焙烧2-3小时；
SCR催化剂的生产设备，包括壳体，第一反应室、第二反应室和第三反应室，所述第一反应室和第二反应室位于壳体上部，第三反应室位于壳体底部，所述第一反应室和第二反应室底部设置物料出料阀，所述第三反应室内部设置滤网反应槽，所述滤网反应槽为过滤网围成的凹槽，位于物料出料阀的下方，所述过滤网的过滤孔小于20μm；第三反应室底部设置液体出料阀，侧壁设置滤网反应槽出料口；
SCR催化剂的生产方法的步骤1和步骤2分别在第一反应室、第二反应室中发生，步骤3在第三反应室发生，反应完全后，打开液体出料阀，排干液体，将滤网反应槽从反应槽出料口取出，放入马弗炉中进行高温焙烧。
2.如权利要求1所述的SCR催化剂的生产方法，其特征在于，步骤1所述多孔二氧化硅的粒径为20-40μm。
3.如权利要求1所述的SCR催化剂的生产方法，其特征在于，步骤1所述草酸水溶液的加入量为66重量份。
4.如权利要求1所述的SCR催化剂的生产方法，其特征在于，步骤2所述N-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷的加入量为5重量份。
5.如权利要求1所述的SCR催化剂的生产方法，其特征在于，步骤3所述3-4份双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物加入量为3.5份。
6.如权利要求1所述的SCR催化剂的生产方法，其特征在于，步骤3所述搅拌速度为140-180rpm。
7.如权利要求1所述SCR催化剂的生产方法的生产设备，其特征在于，所述第一反应室、第二反应室和第三反应室内部设置搅拌装置。
8.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述第一反应室、第二反应室和第三反应室内部设置加热装置。
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