CN113069917B - 一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法,脱硝催化剂模块箱由模块箱基体和选择性吸附功能涂层组成;模块箱基体为上底面和下底面均镂空的中空箱体,可装载脱硝催化剂;选择性吸附功能涂层为在模块箱基体涂覆功能涂层浆液后,通过热处理在模块箱基体表面形成的涂层;功能涂层浆液包含聚四氟乙烯粉料、吸附剂粉末、稳定剂、扩散剂、造孔剂,吸附剂粉末包括吸附剂活性组分Ce‑Nb‑Al‑Ox复合氧化物和吸附助剂Si‑Fe‑Ni‑W‑Mn‑Ox复合氧化物。本发明不仅可以装载脱硝催化剂模块,有助于烟气均匀通过脱硝催化剂和粉尘的清除,而且可以吸附SCR反应过程中未反应的氨气,有效防止氨逃逸的发生,对实现机组在全负荷范围内脱硝具有重要意义。

Description

一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法
技术领域
本发明属于环保催化材料和材料加工技术领域,涉及一种脱硝催化剂模块箱,尤其涉及一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法。
背景技术
目前燃煤电厂NOx的排放必须满足火电厂大气污染物排放标准的要求,一般情况下NOx出口浓度控制在50mg/Nm3以下,部分地区如京津冀,要求NOx达到更低的排放浓度。而选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝技术由于其效率高、无二次污染,目前是应用最广泛的脱硝技术。随着国内燃煤机组大规模的超低排放改造,脱硝系统入口的NOx浓度值低于设计值,有时能达150mg/Nm3,甚至更低。在同等脱硝效率的要求下,增加了对SCR脱硝系统氨逃逸控制的难度,由此会造成SCR脱硝后局部氨逃逸现象。SCR脱硝系统的氨逃逸(过量的NH3)与烟气中的SO3在低温下反应生成硫酸氢铵,硫酸氢铵生成量的上升,导致其在空预器内的粘结,进而引起空预器堵塞,影响机组稳定运行。同时,逃逸出的氨气也会和其他污染物形成二次颗粒,进一步造成二次污染。因此,SCR脱硝系统一般将氨逃逸浓度控制在2.28mg/m3以下,甚至更低。如何有效解决氨逃逸问题,对实现机组在全负荷范围内脱硝具有重要意义。
目前国内有解决氨逃逸的技术专利中,专利CN109304087A通过建立反应模型和优化性能指标,实现了对喷氨流量的在线滚动优化,有效避免NOx排放超标或氨逃逸的问题,因而尤其适用于负荷频繁波动的机组。发明申请CN112316703A通过在线监测、处理数据并进行预警,实时监控尿素喷枪雾化效果和尿素喷枪故障状态,实现精准喷氨,可以对尿素溶液喷枪雾化不良及堵塞进行及时处理,减少氨逃逸及缓解尾部烟道硫酸氢氨腐蚀等安全问题,达到确保烟气脱硝安全经济运行的目的。以上技术均是通过调节的脱硝控制系统及方法,从而实现对喷氨流量的在线滚动优化,都需要重新设计和喷氨装置、检测装置及控制系统,改造成本过大。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,该脱硝催化剂模块箱由模块箱基体与选择性吸附功能涂层组成,其不仅可以装载脱硝催化剂模块,有助于烟气均匀通过脱硝催化剂和粉尘的清除,而且可以吸附SCR反应过程中未反应的氨气,有效防止氨逃逸的发生(脱硝效率80%的条件下,出口烟气中NH3浓度<0.5mg/Nm3)。本发明无需改造现有设备,可有效解决SCR脱硝系统的氨逃逸问题,防止硫酸氢铵堵塞空预器,对实现机组在全负荷范围内脱硝具有重要意义。
为实现上述目的,本发明提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,具有这样的特征:由模块箱基体和选择性吸附功能涂层组成;模块箱基体为上底面和下底面均镂空的中空箱体,可装载脱硝催化剂;选择性吸附功能涂层为在模块箱基体涂覆功能涂层浆液后,通过热处理在模块箱基体表面形成的涂层;功能涂层浆液包含聚四氟乙烯粉料、吸附剂粉末、稳定剂、扩散剂、造孔剂,其质量占浆液的百分配比为:
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其中,吸附剂粉末包括吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物和吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物;Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物中Ce/Nb/Al元素摩尔比为1:(0.1-1):(0.1-1);Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物中Si/Fe/Ni/W/Mn元素摩尔比为1:(0.1-1):(0-0.5):(0-0.5):(0.1-0.5);吸附剂活性组分与吸附助剂的质量比为1:(0.05-0.5);稳定剂为二月桂酸二丁基锡或马来酸二丁基锡;扩散剂为聚丙烯酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种;造孔剂为聚甲基丙烯酸酯或聚乙二醇400;
以模块箱基体为基准,选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的10-30%。
进一步,本发明提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,还可以具有这样的特征:其中,所述模块箱基体为高、长度按照反应器等实际需求定制的长方体;模块箱基体的四周(即四个侧面)由3-5mm厚的碳钢或不锈钢经焊接组成;模块箱基体的上底面为边长5-50mm的正方形网格状钢丝网,钢丝网由直径3-6mm的碳钢或不锈钢中的一种焊接而成;模块箱基体的下底面为边长150mm×150mm的正方形网格,由3-5mm厚,高30-50mm的扁钢制成。
本发明还提供上述具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、吸附剂粉末的制备:
按照吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物与吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物的配比,分别称取称取铈盐、铌盐、铝盐、有机硅氧烷、铁盐、镍盐、钨酸盐、锰盐,将其溶解于去离子水中,在30-45℃温度下用磁力搅拌器搅拌20-100min,使之完全溶解;
将配制好的溶液于80-120℃下干燥2-10h,再放入马弗炉中焙烧,焙烧温度为450-800℃,焙烧时间为2-10h,自然冷却后得到吸附剂;然后将吸附剂研磨成平均粒径0.2-1.5um的粉末,即为吸附剂粉末;
步骤二、功能涂层浆料的制备:
按配比称取聚四氟乙烯粉料、吸附剂粉末、稳定剂、扩散剂、造孔剂、去离子水,将称好的原料放入搅拌器在40-80℃温度下进行混合搅拌,搅拌速度为100-2000转/分,搅拌时间60-600min,取出后在20-40℃下静置10-24h,即得到功能涂层浆料;
步骤三、模块箱基体的预处理:
首先将模块箱基体在酸溶液中浸渍10-30min,然后将模块箱基体在活化液中浸渍并超声震荡60-120min,然后在200℃下干燥60-240min,然后在5%NH3+95%Ar混合气氛中焙烧120-360min,焙烧温度为150-300℃,即完成对模块箱基体的预处理;
步骤四、具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱制备:
将步骤二得到的功能涂层浆料在30-60℃温度下均匀喷涂到步骤三处理的模块箱基体上,然后在10%NH3+90%Ar混合气氛中焙烧进行焙烧,焙烧温度200-400℃,焙烧时间10-60min,焙烧结束后在Ar气氛中迅速冷却,得到具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,控制选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的10-30%。
进一步,本发明提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱的制备方法,还可以具有这样的特征:其中,步骤一中,所述铈盐为硝酸铈或硫酸铈;铌盐为草酸铌;铝盐为氯化铝、硝酸铝或硫酸铝;铁盐为硫酸铁或硝酸铁;镍盐为硝酸镍、醋酸镍或硫酸镍;钨酸盐为偏钨酸铵;锰盐为硝酸锰或醋酸锰。。
进一步,本发明提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱的制备方法,还可以具有这样的特征:其中,步骤三中,酸溶液为浓度2-20wt%的硝酸溶液。
进一步,本发明提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱的制备方法,还可以具有这样的特征:其中,步骤三中,活化液为聚四氟乙烯乳液与环氧树脂的混合溶液,聚四氟乙烯乳液的浓度为5-10wt%,聚四氟乙烯乳液在混合溶液中的质量百分浓度为90-95%。
本发明的有益效果在于:
一、本发明提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,该脱硝催化剂模块箱由模块箱基体与选择性吸附功能涂层组成,模块箱基体可以装载脱硝催化剂模块,同时还有助于烟气均匀通过脱硝催化剂和粉尘的清除,此外,选择性吸附功能涂层可以吸附SCR反应过程中未反应的氨气,有效解决SCR脱硝系统的氨逃逸问题。
二、采用本发明提供的一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,可保证SCR脱硝系统脱硝效率≤80%的条件下,出口烟气中NH3浓度<0.5mg/Nm3
三、本发明无需改造现有设备,即可有效解决SCR脱硝系统的氨逃逸问题,防止硫酸氢铵堵塞空预器,对实现机组在全负荷范围内脱硝具有重要意义。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法。
脱硝催化剂模块箱由模块箱基体和选择性吸附功能涂层组成。模块箱基体为上底面和下底面均镂空的中空箱体,可装载脱硝催化剂。选择性吸附功能涂层为在模块箱基体涂覆功能涂层浆液后,通过热处理在模块箱基体表面形成的涂层。
脱硝催化剂模块箱的制备方法包括以下步骤:
步骤一、吸附剂粉末的制备:
根据吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物与吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物的质量比为1:0.05,Ce/Nb/Al元素摩尔比为1:0.1:0.1,Si/Fe/Ni/W/Mn元素摩尔比为1:0.1:0.5:0.5:0.1,分别计算出硝酸铈、草酸铌、硝酸铝、机硅氧烷、硝酸铁、硝酸镍、偏钨酸铵、硝酸锰的添加量,将其溶解于去离子水中,在30℃温度下用磁力搅拌器搅拌100min,使之完全溶解;
将配制好的溶液于80℃下干燥10h,再放入马弗炉中焙烧,焙烧温度为800℃,焙烧时间2h,自然冷却后得到吸附剂,然后将吸附剂研磨成平均粒径0.2um的粉末,即为吸附剂粉末;
步骤二、功能涂层浆料的制备:
称取聚四氟乙烯粉料150g(15%)、吸附剂粉末200g(20%)、二月桂酸二丁基锡20g(2%)、聚丙烯酸钠20g(2%)、聚甲基丙烯酸酯20g(2%)、去离子水590g(59%)。
将称好的原料放入搅拌器在40℃温度下进行混合搅拌,搅拌速度为2000转/分,搅拌时间60min,取出后在20℃下静置24h,即得到功能涂层浆料;
步骤三、模块箱基体的预处理:
首先焊接模块箱基体,基体高1000mm、长155mm,四周采用3mm厚的碳钢焊接而成,上底面为采用直径3mm的碳钢焊接而成的边长为10mm的正方形网格状钢丝网,下底面为由3mm厚、高30mm扁钢制成边长150mm×150mm的正方形网格。
然后将模块箱基体在2wt%硝酸溶液中浸渍10min,再将模块箱基体在活化液(5wt%的聚四氟乙烯9000g,环氧树脂1000g)中浸渍并超声震荡时间60min,然后200℃下在干燥240min;最后在5%NH3+95%Ar混合气氛中焙烧120min,焙烧温度为300℃,即完成对模块箱基体的预处理;
步骤四、具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱制备:
将步骤二得到的功能涂层浆料在30℃温度下均匀喷涂到步骤三处理的模块箱基体上,然后在10%NH3+90%Ar混合气氛中焙烧进行焙烧,焙烧温度200℃,焙烧时间60min,焙烧结束后在Ar气氛中迅速冷却,得到具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,控制选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的10%。
对上述脱硝催化剂模块箱进行SCR反应过程中氨逃逸的测试:
实验装置由配气系统、流量控制(质量流量计)、气体混合器、气体预热器、催化反应器和烟气分析系统构成。将150mm×150mm×1000mm的蜂窝催化剂装入制备好的脱硝催化剂模块箱中,然后将催化剂模块箱固定反应器中。模拟烟道气组成为:NO(600ppm)、NH3(600ppm)、O2(8%)以及载气N2组成,空速5000h-1,NH3/NO=1,反应温度控制在350℃。各气体流量由质量流量计控制。气体进入反应器之前先通过气体混合器混合再经过加热器加热。进气口与出气口的NO浓度由烟气分析仪测定;进气口与出气口的NH3浓度由气象色谱测定。为了消除表面吸附的影响,系统在通气运行稳定20~30分钟开始采集测试。
催化剂的NO脱除效率由下式计算:脱硝活性=[(C0-C)/C0]×100%
测试结果如下表所示:
样品 温度 NO脱除效率 出口烟气中氨气浓度
实施例1 350℃ 75% 0.5mg/Nm<sup>3</sup>
实施例2
本实施例提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法。
脱硝催化剂模块箱由模块箱基体和选择性吸附功能涂层组成。模块箱基体为上底面和下底面均镂空的中空箱体,可装载脱硝催化剂。选择性吸附功能涂层为在模块箱基体涂覆功能涂层浆液后,通过热处理在模块箱基体表面形成的涂层。
脱硝催化剂模块箱的制备方法包括以下步骤:
步骤一、吸附剂粉末的制备:
根据吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物与吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物的质量比为1:0.25,Ce/Nb/Al元素摩尔比为1:0.25:0.5;Si/Fe/Ni/W/Mn元素摩尔比为1:0.3:0.25:0.25:0.2,分别计算出硝酸铈、草酸铌、氯化铝、机硅氧烷、硫酸铁、硝酸镍、偏钨酸铵、醋酸锰的添加量,将其溶解于去离子水中,在40℃温度下用磁力搅拌器搅拌60min,使之完全溶解;
将配制好的溶液于100℃下干燥5h,再放入马弗炉中焙烧,焙烧温度为550℃,焙烧时间3.5h,自然冷却后得到吸附剂;然后将吸附剂研磨成平均粒径0.5um的粉末,即为吸附剂粉末;
步骤二、功能涂层浆料的制备:
称取聚四氟乙烯粉料250g(25%)、吸附剂粉末300g(30%)、二月桂酸二丁基锡60g(6%)、脂肪醇聚氧乙烯醚30g(3%)、20g(2%)聚乙二醇400、去离子水340g(34%)。
将称好的原料放入搅拌器在60℃温度下进行混合搅拌,搅拌速度为1000转/分,搅拌时间150min,取出后在30℃下静置10h,即得到功能涂层浆料;
步骤三、模块箱基体的预处理:
首先焊接模块箱基体,基体高1000mm、长155mm,四周采用4mm厚的不锈钢焊接而成,上底面为采用直径4mm的碳钢焊接而成的边长为30mm的正方形网格状钢丝网,下底面为由4mm厚、高40mm扁钢制成边长150mm×150mm的正方形网格。
然后将模块箱基体在5wt%硝酸溶液中浸渍15min,再将模块箱基体在活化液(浓度8wt%的聚四氟乙烯9200g,环氧树脂800g)中浸渍并超声震荡时间90min,然后200℃下在干燥150min;最后在5%NH3+95%Ar混合气氛中焙烧200min,焙烧温度为220℃,即完成对模块箱基体的预处理;
步骤四、具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱制备:
将步骤二得到的功能涂层浆料在45℃温度下均匀喷涂到步骤三处理的模块箱基体上,然后在10%NH3+90%Ar混合气氛中焙烧进行焙烧,焙烧温度350℃,焙烧时间45min,焙烧结束后在Ar气氛中迅速冷却,得到具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,控制选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的22%。
对上述脱硝催化剂模块箱进行SCR反应过程中氨逃逸的测试,测试方法条件如实施例1,测试结果如下表所示:
样品 温度 NO脱除效率 出口烟气中氨气浓度
实施例2 350℃ 75% 0.2mg/Nm<sup>3</sup>
实施例3
本实施例提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法。
脱硝催化剂模块箱由模块箱基体和选择性吸附功能涂层组成。模块箱基体为上底面和下底面均镂空的中空箱体,可装载脱硝催化剂。选择性吸附功能涂层为在模块箱基体涂覆功能涂层浆液后,通过热处理在模块箱基体表面形成的涂层。
脱硝催化剂模块箱的制备方法包括以下步骤:
步骤一、吸附剂粉末的制备:
根据吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物与吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物的质量比为1:0.5,Ce/Nb/Al元素摩尔比为1:1:1;Si/Fe/Mn元素摩尔比为1:1:0.5,分别计算出醋酸铈、草酸铌、硫酸铝、机硅氧烷、硫酸铁、醋酸锰的添加量,将其溶解于去离子水中,在45℃温度下用磁力搅拌器搅拌20min,使之完全溶解;
将配制好的溶液于120℃下干燥2h,再放入马弗炉中焙烧,焙烧温度为450℃,焙烧时间10h,自然冷却后得到吸附剂;然后将吸附剂研磨成平均粒径1.5um的粉末,即为吸附剂粉末;
步骤二、功能涂层浆料的制备:
称取聚四氟乙烯粉料300g(30%)、吸附剂粉末350g(35%)、二月桂酸二丁基锡100g(10%)、聚丙烯酸钠10g(1%)、聚甲基丙烯酸酯10g(1%)、去离子水130g(13%)。
将称好的原料放入搅拌器在80℃温度下进行混合搅拌,搅拌速度为100转/分,搅拌时间600min,取出后在40℃下静置10h,即得到功能涂层浆料;
步骤三、模块箱基体的预处理:
首先焊接模块箱基体,基体高1000mm、长155mm,四周采用5mm厚的碳钢焊接而成,上底面为采用直径6mm的碳钢焊接而成的边长为50mm的正方形网格状钢丝网,下底面为由5mm厚、高50mm扁钢制成边长150mm×150mm的正方形网格。
然后将模块箱基体在20wt%硝酸溶液中浸渍10min,再将模块箱基体在活化液(浓度10wt%的聚四氟乙烯9500g,环氧树脂500g)中浸渍并超声震荡时间120min,然后200℃下在干燥240min;最后在5%NH3+95%Ar混合气氛中焙烧360min,焙烧温度为150℃,即完成对模块箱基体的预处理;
步骤四、具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱制备:
将步骤二得到的功能涂层浆料在60℃温度下均匀喷涂到步骤三处理的模块箱基体上,然后在10%NH3+90%Ar混合气氛中焙烧进行焙烧,焙烧温度400℃,焙烧时间60min,焙烧结束后在Ar气氛中迅速冷却,得到具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,控制选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的30%。
对上述脱硝催化剂模块箱进行SCR反应过程中氨逃逸的测试,测试方法条件如实施例1,测试结果如下表所示:
样品 温度 NO脱除效率 出口烟气中氨气浓度
实施例3 350℃ 75% 0.4mg/Nm<sup>3</sup>
实施例4
本实施例提供一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱及其制备方法。
脱硝催化剂模块箱由模块箱基体和选择性吸附功能涂层组成。模块箱基体为上底面和下底面均镂空的中空箱体,可装载脱硝催化剂。选择性吸附功能涂层为在模块箱基体涂覆功能涂层浆液后,通过热处理在模块箱基体表面形成的涂层。
脱硝催化剂模块箱的制备方法包括以下步骤:
步骤一、吸附剂粉末的制备:
根据吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物与吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物的质量比为1:0.3,Ce/Nb/Al元素摩尔比为1:0.7:1;Si/Fe/Ni/W/Mn元素摩尔比为1:0.1:0.2:0.1:0.5,分别计算出醋酸铈、草酸铌、硫酸铝、机硅氧烷、硫酸铁、硫酸镍、醋酸锰的添加量,将其溶解于去离子水中,在40℃温度下用磁力搅拌器搅拌40min,使之完全溶解;
将配制好的溶液于100℃下干燥6h,再放入马弗炉中焙烧,焙烧温度为600℃,焙烧时间7h,自然冷却后得到吸附剂;然后将吸附剂研磨成平均粒径1um的粉末,即为吸附剂粉末;
步骤二、功能涂层浆料的制备:
称取聚四氟乙烯粉料150g(15%)、吸附剂粉末200g(20%)、二月桂酸二丁基锡20g(2%)、聚丙烯酸钠50g(5%)、聚甲基丙烯酸酯50g(5%)、去离子水530g(53%)。
将称好的原料放入搅拌器在60℃温度下进行混合搅拌,搅拌速度为800转/分,搅拌时间300min,取出后在35℃下静置12h,即得到功能涂层浆料;
步骤三、模块箱基体的预处理:
首先焊接模块箱基体,基体高1000mm、长155mm,四周采用5mm厚的不锈钢焊接而成,上底面为采用直径5mm的碳钢焊接而成的边长为10mm的正方形网格状钢丝网,下底面为由3mm厚、高30mm扁钢制成边长150mm×150mm的正方形网格。
然后将模块箱基体在10wt%硝酸溶液中浸渍10min,再将模块箱基体在活化液(浓度7wt%的聚四氟乙烯9000g,环氧树脂1000g)中浸渍并超声震荡时间90min,然后200℃下在干燥120min;最后在5%NH3+95%Ar混合气氛中焙烧180min,焙烧温度为180℃,即完成对模块箱基体的预处理;
步骤四、具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱制备:
将步骤二得到的功能涂层浆料在40℃温度下均匀喷涂到步骤三处理的模块箱基体上,然后在10%NH3+90%Ar混合气氛中焙烧进行焙烧,焙烧温度450℃,焙烧时间45min,焙烧结束后在Ar气氛中迅速冷却,得到具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,控制选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的30%。
对上述脱硝催化剂模块箱进行SCR反应过程中氨逃逸的测试,测试方法条件如实施例1,测试结果如下表所示:
样品 温度 NO脱除效率 出口烟气中氨气浓度
实施例4 350℃ 75% 0.3mg/Nm<sup>3</sup>

Claims (5)

1.一种具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,其特征在于:
由模块箱基体和选择性吸附功能涂层组成;
模块箱基体为上底面和下底面均镂空的中空箱体,可装载脱硝催化剂;
选择性吸附功能涂层为在模块箱基体涂覆功能涂层浆液后,通过热处理在模块箱基体表面形成的涂层;
功能涂层浆液包含聚四氟乙烯粉料、吸附剂粉末、稳定剂、扩散剂、造孔剂,其质量占浆液的百分配比为:
聚四氟乙烯粉料 15-30%;
吸附剂粉末 20-35%;
稳定剂 2-10%;
扩散剂 1-5%;
造孔剂 1-5%;
去离子水 余量;
其中,吸附剂粉末包括吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物和吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物;Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物中Ce/Nb/Al元素摩尔比为1:(0.1-1):(0.1-1);Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物中Si/Fe/Ni/W/Mn元素摩尔比为1:(0.1-1):(0-0.5):(0-0.5):(0.1-0.5);吸附剂活性组分与吸附助剂的质量比为1:(0.05-0.5);
稳定剂为二月桂酸二丁基锡或马来酸二丁基锡;
扩散剂为聚丙烯酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种;
造孔剂为聚甲基丙烯酸酯或聚乙二醇400;
以模块箱基体为基准,选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的10-30%;
脱硝催化剂模块箱的制备方法包括以下步骤:
步骤一、吸附剂粉末的制备:
按照吸附剂活性组分Ce-Nb-Al-Ox复合氧化物与吸附助剂Si-Fe-Ni-W-Mn-Ox复合氧化物的配比,分别称取铈盐、铌盐、铝盐、有机硅氧烷、铁盐、镍盐、钨酸盐、锰盐,将其溶解于去离子水中,在30-45℃温度下搅拌20-100min,使之完全溶解;
将配制好的溶液于80-120℃下干燥2-10h,再放入马弗炉中焙烧,焙烧温度为450-800℃,焙烧时间为2-10h,自然冷却后得到吸附剂;然后将吸附剂研磨成平均粒径0.2-1.5μm的粉末,即为吸附剂粉末;
步骤二、功能涂层浆料的制备:
按配比称取聚四氟乙烯粉料、吸附剂粉末、稳定剂、扩散剂、造孔剂、去离子水,将称好的原料在40-80℃温度下进行混合搅拌,搅拌速度为100-2000转/分,搅拌时间60-600 min,取出后在20-40℃下静置10-24 h,即得到功能涂层浆料;
步骤三、模块箱基体的预处理:
首先将模块箱基体在酸溶液中浸渍10-30 min,然后将模块箱基体在活化液中浸渍并超声震荡60-120min,然后在200℃下干燥60-240min,然后在5%NH3+95%Ar混合气氛中焙烧120-360 min,焙烧温度为150-300℃,即完成对模块箱基体的预处理;活化液为聚四氟乙烯乳液与环氧树脂的混合溶液,聚四氟乙烯乳液的浓度为5-10 wt%,聚四氟乙烯乳液在混合溶液中的质量百分浓度为90-95%;
步骤四、具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱制备:
将步骤二得到的功能涂层浆料在30-60℃温度下均匀喷涂到步骤三处理的模块箱基体上,然后在10%NH3+90%Ar混合气氛中焙烧进行焙烧,焙烧温度200-400℃,焙烧时间10-60min,焙烧结束后在Ar气氛中迅速冷却,得到具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,控制选择性吸附功能涂层为模块箱基体质量的10-30%。
2.根据权利要求1所述的具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,其特征在于:
其中,所述模块箱基体为高、长度按照实际需求定制的长方体;
模块箱基体的四周由3-5 mm厚的碳钢或不锈钢经焊接组成;
模块箱基体的上底面为边长5-50 mm的正方形网格状钢丝网,钢丝网由直径3-6 mm的碳钢或不锈钢中的一种焊接而成;
模块箱基体的下底面为边长150 mm的正方形网格,由3-5 mm厚,高30-50 mm的扁钢制成。
3.根据权利要求1所述的具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱,其特征在于:
其中,步骤一中,所述铈盐为硝酸铈或硫酸铈;铌盐为草酸铌;铝盐为氯化铝、硝酸铝或硫酸铝;铁盐为硫酸铁或硝酸铁;镍盐为硝酸镍、醋酸镍或硫酸镍;钨酸盐为偏钨酸铵;锰盐为硝酸锰或醋酸锰。
4.根据权利要求1所述的具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱的制备方法,其特征在于:
其中,步骤一中,所述铈盐为硝酸铈或硫酸铈;铌盐为草酸铌;铝盐为氯化铝、硝酸铝或硫酸铝;铁盐为硫酸铁或硝酸铁;镍盐为硝酸镍、醋酸镍或硫酸镍;钨酸盐为偏钨酸铵;锰盐为硝酸锰或醋酸锰。
5.根据权利要求1所述的具有氨吸附功能的脱硝催化剂模块箱的制备方法,其特征在于:
其中,步骤三中,酸溶液为浓度2-20wt%的硝酸溶液。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106582225A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种基于脱汞脱氨改性催化剂的sncr‑scr联合脱硝系统及其脱硝方法
CN106807390A (zh) * 2017-03-27 2017-06-09 西安热工研究院有限公司 一种W型火焰锅炉NOx超净排放的方法及其SCO除氨催化剂
CN110582341A (zh) * 2017-03-30 2019-12-17 庄信万丰股份有限公司 具有后部集中放热产生的asc/dec
CN111545049A (zh) * 2020-04-29 2020-08-18 南京赤博环保科技有限公司 一种sncr脱硝系统及脱除sncr脱硝工艺中逃逸氨的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0638350A3 (de) * 1993-08-09 1995-03-22 Solvay Deutschland GmbH Sorption von NH3 mit dotierten oxidischen Sorbenzien mit anschliessender katalytischer Oxidation des Desorbats
CN102580761B (zh) * 2011-12-16 2014-03-05 刘光文 一种电喷scr柴油发动机尾气催化剂
DE102015209987A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-10 Johnson Matthey Public Limited Company Nicht-PGM-Ammoniakschlupfkatalysator
CN106039949B (zh) * 2016-08-08 2017-09-05 王婧宁 空气清新剂组合物及其制备方法
EP3538260B1 (en) * 2016-11-14 2021-06-09 3M Innovative Properties Company Composite granules including metal-containing polymeric materials
CN207822779U (zh) * 2018-01-10 2018-09-07 河北旭阳焦化有限公司 一种含氨VOCs废气处理装置
CN108479344B (zh) * 2018-04-08 2021-01-19 中冶长天国际工程有限责任公司 一种脱硫脱硝除氨系统
CN108479218B (zh) * 2018-04-19 2020-05-12 南京信息工程大学 一种具有脱硝功能的滤袋笼骨及其制备方法
CN111214928B (zh) * 2018-11-26 2021-09-14 中国科学院大连化学物理研究所 一种含氨气的工厂废气处理系统
CN212091701U (zh) * 2020-04-09 2020-12-08 湖南安普诺环保科技有限公司 一种配备均流防磨层的scr脱硝催化剂模块装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106582225A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种基于脱汞脱氨改性催化剂的sncr‑scr联合脱硝系统及其脱硝方法
CN106807390A (zh) * 2017-03-27 2017-06-09 西安热工研究院有限公司 一种W型火焰锅炉NOx超净排放的方法及其SCO除氨催化剂
CN110582341A (zh) * 2017-03-30 2019-12-17 庄信万丰股份有限公司 具有后部集中放热产生的asc/dec
CN111545049A (zh) * 2020-04-29 2020-08-18 南京赤博环保科技有限公司 一种sncr脱硝系统及脱除sncr脱硝工艺中逃逸氨的方法

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