CN112973668A - 一种高强度蜂窝式低温scr脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种高强度蜂窝式低温scr脱硝催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112973668A CN112973668A CN202110199978.5A CN202110199978A CN112973668A CN 112973668 A CN112973668 A CN 112973668A CN 202110199978 A CN202110199978 A CN 202110199978A CN 112973668 A CN112973668 A CN 112973668A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- preparation
- type low
- honeycomb type
- scr denitration
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 32
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 17
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 9
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 7
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N ammonium heptamolybdate Chemical compound N.N.N.N.N.N.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo] QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 6
- JVLRYPRBKSMEBF-UHFFFAOYSA-K diacetyloxystibanyl acetate Chemical compound [Sb+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O JVLRYPRBKSMEBF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 11
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 8
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 abstract description 8
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
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
- 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
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/28—Molybdenum
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
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)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，属于环保和脱硝催化剂技术领域。本发明将氧化铝和钛白粉载体、活性组分溶液和助剂溶液、玻璃纤维丝、拟薄水铝石、高岭土、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯和甘油混合，加入硝酸溶液后陈化，并经立式液压挤出机成型，最后干燥、焙烧得到高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂。所得蜂窝式低温催化剂具有很强的机械性能、低温活性和抗硫中毒性能，在120～150℃、SO2浓度4000mg/m3烟气条件中，氮氧化物脱除率大于90％。
Description
技术领域
本发明属于环保及脱硝催化技术领域，具体涉及一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
煤、石油、天然气、生物质等燃料燃烧会产生氮氧化物(NOx) 等大气污染物，对环境和人类有严重危害。随着人们环保意识的不断增强，我国制定的氮氧化物排放标准也愈发严格。
氮氧化物控制技术主要可以归纳为三类：燃烧前脱硝、燃烧中脱硝和燃烧后脱硝。燃烧前脱硝是指对燃料进行脱氮处理，燃烧中脱硝是指通过低氮燃烧、空气分级燃烧等方式减少燃烧过程中氮氧化物的产生。燃烧后脱硝，也就是烟气脱硝，包括选择性非催化还原(SNCR) 脱硝、选择性催化还原(SCR)脱硝等。氨法选择性催化还原(NH3-SCR) 脱硝是目前最高效、最稳定、应用最广泛的技术，该法以氨作为还原剂，在催化剂作用下将NOx选择性地还原为无害的N2和H2O，其中催化剂是该工艺的核心。目前，工业上应用最广泛的商业SCR催化剂为V2O5-WO3(MoO3)/TiO2，该催化剂最佳活性温度为300～420℃，当烟气温度低于此温度时，常规催化剂存在活性下降和硫中毒问题。为了提高催化剂的低温活性和抗硫中毒性能，目前工业上主要通过增加五氧化二钒和三氧化钼含量来实现，如中国发明专利CN109395756A，但低温活性提升有限。此外，对于蜂窝催化剂，三氧化钼含量高，会造成催化剂机械性能显著下降，导致催化剂存在坍塌的风险，因此开发高强度、高效低温抗硫SCR脱硝催化剂具有重要的应用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，解决现有的商业蜂窝式低温SCR脱硝催化剂存在的低温活性较差、容易发生硫中毒以及机械性较差的技术问题，可显著提升催化剂的机械性能、低温活性及抗中毒性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：所述高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂包括重量百分比为3～5％的五氧化二钒、8～12％的三氧化钼、0.5～4％的氧化锑、30～36％的氧化铝和 43～58.5％的二氧化钛。
本发明还提供一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钛白粉、氧化铝与玻璃纤维丝在强力混料机中进行干混，将玻璃纤维丝均匀分散到粉体中，混合时间1～2h；
(2)向步骤(1)的混合物料中加入偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液和醋酸锑溶液，搅拌均匀，控制物料的含水率为28～30％，搅拌时间2～3h；
(3)向步骤(2)的混合物料中依次加入拟薄水铝石、高岭土、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯和甘油，混炼温度控制在 60～70℃，混炼时间1～2h；
(4)将硝酸溶液加入到步骤(3)中的混合物料，搅拌0.5～1h后，将得到的泥料室温密封陈化36～48h；
(5)将步骤(4)中所得泥料经立式液压活塞挤出机挤出，得到蜂窝式低温脱硝催化剂湿胚体；
(6)将步骤(5)中湿胚体置于温度和湿度可调的干燥房中，先于30～40℃及湿度80～90％下干燥46～72h，再于60～70℃及湿度60～70％下干燥36～48h，再于70～80℃及湿度40～50％下干燥24～48h，再于 100～120℃下干燥24～36h，得到干燥后的催化剂胚体；
(7)将步骤(6)中干燥后的催化剂胚体于500～600℃下焙烧 4～10h，焙烧后得到高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂。
进一步地，所述步骤(1)中钛白粉为锐钛矿型，氧化铝为伽马型。
进一步地，所述步骤(1)中玻璃纤维丝的长度为50～60mm，单丝直径为2～3μm。
进一步地，所述步骤(3)中聚丙烯酰胺为阴离子型，分子量为 400万；聚氧化乙烯的分子量为600万。
进一步地，所述步骤(4)中硝酸溶液浓度为1～3mol/L。
进一步地，所述步骤(7)中催化剂的轴向抗压强度大于4.0MPa，径向抗压强度大于1.2MPa，磨损率低于0.05％/kg。
本发明的优点具体如下：
1、常规玻璃纤维丝长度为6mm，单丝直径为9μm左右，本发明采用长度50～60mm、直径2～3μm的玻璃纤维丝。玻璃纤维在蜂窝催化剂中起到“钢筋”的作用，通过大幅增加纤维长度、减小直径的方式，可以显著提高催化剂物料之间的附着力，从而提高催化剂的抗压强度。
2、催化剂载体为氧化铝和钛白粉的混合物，在成型过程中加入拟薄水铝石，并加入硝酸溶液，目的在于硝酸对氧化铝和拟薄水铝石具有胶溶作用，可以增强氧化铝粒子间的粘合强度，因此可以增强蜂窝催化剂的磨损强度。
3、常规蜂窝催化剂挤出采用螺旋挤出机成型，本发明采用立式液压活塞挤出机成型，这是由于一方面液压挤出压力远高于螺旋挤出，能把物料压的更紧实，显著提高催化剂强度；另外本发明采用长玻璃纤维丝，若使用螺旋挤出机，会造成中间点密度不好，容易形成产品内部缺陷，同时易出现胚体变形、返料等现象，而立式液压挤出则不存在上述问题。
4、催化剂基于高钒高钼配方，同时加入锑助剂，以及铝钛混合载体，可以提高催化剂的低温活性；同时氧化锑对硫酸铵盐具有显著的催化分解作用，可以提高催化剂抗硫中毒性能。
5.通过添加各种无机、有机成型助剂，优化干燥、焙烧工艺，进一步增强了催化剂的机械强度。
附图说明
图1为图1为实施例1至4催化剂以及对比例1催化剂在120℃含硫烟气中的活性及稳定性情况。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施例，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1：一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以以下步骤：
(1)将545g钛白粉、300g氧化铝与23g玻璃纤维丝(长度50mm、直径2μm)在强力混料机中进行干混，将玻璃纤维丝均匀分散到粉体中，混合时间1h；
(2)将38.6g偏钒酸铵溶于80ml水、146.9g七钼酸铵溶于340ml 水、10.3g醋酸锑溶于40ml水，并将上述溶液加入到步骤(1)的混合物料中，然后搅拌均匀，搅拌时间2h；
(3)向步骤(2)的混合物料中依次加入25g拟薄水铝石、10g 高岭土、12g羧甲基纤维素、2g聚丙烯酰胺、3g聚氧化乙烯和8ml 甘油，混炼温度60℃，混炼时间1h；
(4)将20ml 1mol/L的硝酸溶液加入到步骤(3)中的混合物料，搅拌0.5h后，将得到的泥料室温密封陈化48h；
(5)将步骤(4)中所得泥料经立式液压活塞挤出机挤出，得到蜂窝式低温脱硝催化剂湿胚体；
(6)将步骤(5)中湿胚体置于温度和湿度可调的干燥房中，先于30℃及湿度80％下干燥46h，再于60℃及湿度60％下干燥48h，再于80℃及湿度40％下干燥24h，再于100℃下干燥26h，得到干燥后的催化剂胚体；
(7)将步骤(6)中干燥后的催化剂胚体于500℃下焙烧10h，焙烧后得到高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂。
制得的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂中各组分重量百分比为：五氧化二钒3％、三氧化钼12％、氧化锑0.5％、氧化铝30％、二氧化钛54.5％。
实施例2：一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以以下步骤：
(1)将470g钛白粉、360g氧化铝与20g玻璃纤维丝(长度60mm、直径3μm)在强力混料机中进行干混，将玻璃纤维丝均匀分散到粉体中，混合时间1h；
(2)将64g偏钒酸铵溶于100ml水、122.5g七钼酸铵溶于250ml 水、41g醋酸锑溶于110ml水，并将上述溶液加入到步骤(1)的混合物料中，然后搅拌均匀，搅拌时间3h；
(3)向步骤(2)的混合物料中依次加入22g拟薄水铝石、8g高岭土、10g羧甲基纤维素、3g聚丙烯酰胺、2g聚氧化乙烯和10ml甘油，混炼温度70℃，混炼时间2h；
(4)将15ml 2mol/L的硝酸溶液加入到步骤(3)中的混合物料，搅拌1h后，将得到的泥料室温密封陈化40h；
(5)将步骤(4)中所得泥料经立式液压活塞挤出机挤出，得到蜂窝式低温脱硝催化剂湿胚体；
(6)将步骤(5)中湿胚体置于温度和湿度可调的干燥房中，先于40℃及湿度90％下干燥50h，再于70℃及湿度70％下干燥36h，再于70℃及湿度45％下干燥48h，再于120℃下干燥24h，得到干燥后的催化剂胚体；
(7)将步骤1.6中干燥后的催化剂胚体于600℃下焙烧4h，焙烧后得到高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂。
制得的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂中各组分重量百分比为：五氧化二钒5％、三氧化钼10％、氧化锑2％、氧化铝36％、二氧化钛47％。
实施例3：一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以以下步骤：
(1)将540g钛白粉、300g氧化铝与18g玻璃纤维丝(长度55mm、直径2μm)在强力混料机中进行干混，将玻璃纤维丝均匀分散到粉体中，混合时间1h；
(2)将51.4g偏钒酸铵溶于120ml水、98g七钼酸铵溶于190ml 水、82g醋酸锑溶于160ml水，并将上述溶液加入到步骤(1)的混合物料中，然后搅拌均匀，搅拌时间3h；
(3)向步骤(2)的混合物料中依次加入23g拟薄水铝石、9g高岭土、9g羧甲基纤维素、2g聚丙烯酰胺、4g聚氧化乙烯和15ml甘油，混炼温度65℃，混炼时间2h；
(4)将12ml 3mol/L的硝酸溶液加入到步骤(3)中的混合物料，搅拌0.6h后，将得到的泥料室温密封陈化48h；
(5)将步骤(4)中所得泥料经立式液压活塞挤出机挤出，得到蜂窝式低温脱硝催化剂湿胚体；
(6)将步骤(5)中湿胚体置于温度和湿度可调的干燥房中，先于35℃及湿度85％下干燥46h，再于65℃及湿度70％下干燥48h，再于75℃及湿度45％下干燥36h，再于110℃下干燥30h，得到干燥后的催化剂胚体；
(7)将步骤1.6中干燥后的催化剂胚体于550℃下焙烧8h，焙烧后得到高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂。
制得的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂中各组分重量百分比为：五氧化二钒4％、三氧化钼8％、氧化锑4％、氧化铝30％、二氧化钛54％。
实施例4：一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以以下步骤：
(1)将500g钛白粉、350g氧化铝与20g玻璃纤维丝(长度50mm、直径3μm)在强力混料机中进行干混，将玻璃纤维丝均匀分散到粉体中，混合时间1h；
(2)将38.6g偏钒酸铵溶于90ml水、110.3g七钼酸铵溶于200ml 水、61.5g醋酸锑溶于180ml水，并将上述溶液加入到步骤(1)的混合物料中，然后搅拌均匀，搅拌时间2h；
(3)向步骤(2)的混合物料中依次加入21g拟薄水铝石、12g 高岭土、10g羧甲基纤维素、1g聚丙烯酰胺、2g聚氧化乙烯和12ml 甘油，混炼温度60℃，混炼时间2h；
(4)将13ml 2mol/L的硝酸溶液加入到步骤(3)中的混合物料，搅拌1h后，将得到的泥料室温密封陈化36h；
(5)将步骤(4)中所得泥料经立式液压活塞挤出机挤出，得到蜂窝式低温脱硝催化剂湿胚体；
(6)将步骤(5)中湿胚体置于温度和湿度可调的干燥房中，先于30℃及湿度80％下干燥62h，再于60℃及湿度60％下干燥48h，再于70℃及湿度50％下干燥48h，再于100℃下干燥36h，得到干燥后的催化剂胚体；
(7)将步骤(6)中干燥后的催化剂胚体于550℃下焙烧6h，焙烧后得到高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂。
制得的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂中各组分重量百分比为：五氧化二钒3％、三氧化钼9％、氧化锑3％、氧化铝35％、二氧化钛50％。
对比例1：
取自某燃煤电厂蜂窝式低温SCR脱硝催化剂，经成分分析，得知催化剂各组分重量百分比为：五氧化二钒2.6％、三氧化钼4.5％、氧化铝1.5％、氧化硅2.1％、二氧化钛89.3％。
将前述实施例1至4中制备得到的各催化剂以及对比例1进行机械性能测试，并分别在120℃条件下进行NOx脱除测试，测试工况为： NO浓度450mg/m3，SO2浓度4000mg/m3，O2体积比为4％，H2O体积比为6％，空速为3000h-1。
表1催化剂机械性能
表1为实施例1至4催化剂以及对比例1催化剂的机械性能。从表中可以看出，实施例1～4催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度以及磨损率均远优于对比例1催化剂。
图1为实施例1至4催化剂以及对比例1催化剂在120℃含硫烟气中的活性及稳定性情况。由图1可以看出，实施例1～4催化剂在 120℃具有很好的催化活性以及抗硫中毒性能，可以实现NOx的高效脱除；对比例1催化剂在低温下快速发生硫中毒失活。综上可以看出，本发明的催化剂的低温脱硝活性高，抗硫中毒性能好，机械性能强，可用于复杂烟气下的低温脱硝。
以上对本申请所提供的一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (7)
1.一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述催化剂组分包括重量百分比为3～5％的五氧化二钒、8～12％的三氧化钼、0.5～4％的氧化锑、30～36％的氧化铝和43～58.5％的二氧化钛。
2.一种高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将钛白粉、氧化铝与玻璃纤维丝在强力混料机中进行干混，将玻璃纤维丝均匀分散到粉体中，混合时间1～2h；
(2)向步骤(1)的混合物料中加入偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液和醋酸锑溶液，搅拌均匀，控制物料的含水率为28～30％，搅拌时间2～3h；
(3)向步骤(2)的混合物料中依次加入拟薄水铝石、高岭土、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯和甘油，混炼温度控制在60～70℃，混炼时间1～2h；
(4)将硝酸溶液加入到步骤(3)中的混合物料，搅拌0.5～1h后，将得到的泥料室温密封陈化36～48h；
(5)将步骤(4)中所得泥料经立式液压活塞挤出机挤出，得到蜂窝式低温脱硝催化剂湿胚体；
(6)将步骤(5)中湿胚体置于温度和湿度可调的干燥房中，先于30～40℃及湿度80～90％下干燥46～72h，再于60～70℃及湿度60～70％下干燥36～48h，再于70～80℃及湿度40～50％下干燥24～48h，再于100～120℃下干燥24～36h，得到干燥后的催化剂胚体；
(7)将步骤(6)中干燥后的催化剂胚体于500～600℃下焙烧4～10h，焙烧后得到高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂。
3.根据权利要求2所述的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中钛白粉为锐钛矿型，氧化铝为伽马型。
4.根据权利要求2所述的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中玻璃纤维丝的长度为50～60mm，单丝直径为2～3μm。
5.根据权利要求2所述的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中聚丙烯酰胺为阴离子型，分子量为400万；聚氧化乙烯的分子量为600万。
6.根据权利要求2所述的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中硝酸溶液浓度为1～3mol/L。
7.根据权利要求2所述的高强度蜂窝式低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中催化剂的轴向抗压强度大于4.0MPa，径向抗压强度大于1.2MPa，磨损率低于0.05％/kg。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110199978.5A CN112973668A (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种高强度蜂窝式低温scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110199978.5A CN112973668A (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种高强度蜂窝式低温scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112973668A true CN112973668A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76349606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110199978.5A Pending CN112973668A (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种高强度蜂窝式低温scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112973668A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113877570A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-01-04 | 北京华电光大环境股份有限公司 | 一种超强机械性能钒钼蜂窝脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN114011400A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-08 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 酸性体系垃圾焚烧scr脱硝催化剂的制备方法、制得的脱硝催化剂 |
| CN115672382A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-02-03 | 中煤科工西安研究院(集团)有限公司 | 一种宽低温蜂窝催化剂及其制备方法 |
| CN115869989A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-03-31 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种船舶柴油机尾气低温脱硝催化剂的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104258856A (zh) * | 2014-09-16 | 2015-01-07 | 东营信拓汽车消声器有限公司 | 一种高比表面积多孔蜂窝陶瓷催化剂的制备方法 |
| CN104707593A (zh) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 以偏钛酸为原料制备整体挤出式蜂窝状脱硝催化剂的方法 |
| CN108160087A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-15 | 华北电力大学 | 一种抗碱金属中毒scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN110354843A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-22 | 华北电力大学 | 一种薄壁蜂窝式低温抗硫scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN110801848A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-18 | 北京华电光大环境股份有限公司 | 平板式宽温抗硫scr脱硝催化剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-02-23 CN CN202110199978.5A patent/CN112973668A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104707593A (zh) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 以偏钛酸为原料制备整体挤出式蜂窝状脱硝催化剂的方法 |
| CN104258856A (zh) * | 2014-09-16 | 2015-01-07 | 东营信拓汽车消声器有限公司 | 一种高比表面积多孔蜂窝陶瓷催化剂的制备方法 |
| CN108160087A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-15 | 华北电力大学 | 一种抗碱金属中毒scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN110354843A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-22 | 华北电力大学 | 一种薄壁蜂窝式低温抗硫scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN110801848A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-18 | 北京华电光大环境股份有限公司 | 平板式宽温抗硫scr脱硝催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| YUE QIU ET AL.: "The monolithic cordierite supported V2O5–MoO3/TiO2 catalyst for NH3-SCR", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 * |
| 李大东主编: "《加氢处理工艺与工程》", 31 December 2004, 中国石化出版社 * |
| 贾润礼等编著: "《塑料成型加工新技术》", 31 October 2006, 国防工业出版社 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114011400A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-02-08 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 酸性体系垃圾焚烧scr脱硝催化剂的制备方法、制得的脱硝催化剂 |
| CN114011400B (zh) * | 2021-10-21 | 2024-01-19 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 酸性体系垃圾焚烧scr脱硝催化剂的制备方法、制得的脱硝催化剂 |
| CN113877570A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-01-04 | 北京华电光大环境股份有限公司 | 一种超强机械性能钒钼蜂窝脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN115869989A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-03-31 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种船舶柴油机尾气低温脱硝催化剂的制备方法 |
| CN115672382A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-02-03 | 中煤科工西安研究院(集团)有限公司 | 一种宽低温蜂窝催化剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112973668A (zh) | 一种高强度蜂窝式低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN103252231B (zh) | 一种脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN101428212B (zh) | 复合载体烟气选择性催化还原法脱硝催化剂及制备方法 | |
| CN101480611B (zh) | 一种钒掺杂型钛基烟气脱硝催化材料及其制备方法 | |
| CN104525216B (zh) | 用于宽温度窗口高硫条件下的脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN109731569A (zh) | 具有三维多级孔道结构的蜂窝式scr脱硝催化剂及制备方法 | |
| CN102489294B (zh) | 一种挤出成型的低温scr催化剂及其制备方法 | |
| CN104475122A (zh) | 一种同时抗水抗硫的成型scr催化剂及其制备方法 | |
| CN113289609B (zh) | 一种高耐磨宽温脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105413715B (zh) | 低温烟气脱硝用复合载体负载型酸化锰钴铈的耐硫催化剂及其制备方法 | |
| CN111905716B (zh) | 一种用于水泥窑烟气脱硝抗铊中毒核壳蜂窝催化剂及其制备方法 | |
| CN103263912A (zh) | 一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法 | |
| CN109433254A (zh) | 一种限域分子筛脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN105056967A (zh) | 一种Mn系低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN109967069A (zh) | 一种用于水泥窑烟气脱硝的低温scr催化剂及其制备方法 | |
| CN112742413A (zh) | 一种低温scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111167437A (zh) | 一种蜂窝状促abs分解的低温钒钛基scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN106179319B (zh) | 一种适用于高砷烟气的蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN106268786A (zh) | 一种低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN112403485A (zh) | 一种V/Cu/B/W-TiO2-ZrO2复合低温脱硝催化剂的生产方法 | |
| CN111841526A (zh) | 一种改性Ce-Ti中低温烟气脱硝催化剂粉体及其制备方法 | |
| CN104607198A (zh) | 一种无钒板式脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN111744494B (zh) | 平板式CO、SO2和NOx同步脱除催化剂及其制备方法 | |
| CN113499783A (zh) | 一种超低温scr脱硝催化剂的制备方法 | |
| CN106902807A (zh) | 一种颗粒式低温scr催化剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210618 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |