CN114602455A - 一种发泡蜂窝脱硝催化剂及其生产方法 - Google Patents

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梁飞
杜忠杰
王冠庆
陈亮
王�锋
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    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8628Processes characterised by a specific catalyst
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Abstract

本发明实施例提供了一种发泡蜂窝脱硝催化剂及其生产方法,其中,所述发泡蜂窝脱硝催化剂包含如下组分:50%‑60%的钛白粉、20%‑40%的活性氧化铝、1%‑3%的氧化钒、1‑3%的氧化钨、1%‑4%的粘结剂、5%‑6%的发泡剂、1%‑2%的气泡稳定剂、2%‑4%的促凝剂以及余量为去离子水。所述生产方法包括以下步骤:定量称取、主料混合、辅助溶液配制、主料辅料混合、泥浆搅拌、注浆成型和干燥、烘干、烧结。本发明通过化学发泡方式,在脱硝催化剂内部形成密集的空腔,从而提高氮氧化物与催化剂有效组分的接触面积,能够有效提高催化剂的催化效率。

Description

一种发泡蜂窝脱硝催化剂及其生产方法
技术领域
本发明涉及催化剂技术领域,具体而言,涉及一种发泡蜂窝脱硝催化剂及其生产方法。
背景技术
随着国家大力推进经济发展,所需的能源也日益增加。目前,我国SCR(SelectiveCatalytic Reduction,选择性催化还原法)催化剂的主要市场集中在火电厂和汽车尾气处理两个领域。在火电厂领域,虽然水电和核电发展技术逐渐成熟,国家也积极建设新的低污染甚至无污染发电,但是对于中国这种耗电大国,火力发电依然占比较大,所以脱硝催化剂的使用量也较大。
在多种烟气脱硝技术中以SCR方法被认为是最有效的烟气脱硝方法。催化剂的选择是SCR技术的重点,不同的催化剂所需的反应温度不同,所表现出的催化效率也不同。低温、高效的SCR催化剂一直以来都是研究的热点。目前应用较为广泛的SCR催化剂活性材料有贵金属和金属氧化物两大类,用作SCR催化剂的载体材料通常采用比表面积较大的材料,如活性炭、金属氧化物、分子筛。但是,脱硝催化剂的生产工艺复杂,生产设备购置费用较高,生产周期较长和催化效率较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种发泡蜂窝脱硝催化剂及其生产方法,旨在通过化学发泡方式,在脱硝催化剂内部形成密集的空腔,从而提高氮氧化物与催化剂有效组分的接触面积,能够有效提高催化剂的催化效率。
第一方面,本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂,包含如下组分:50%-60%的钛白粉、20%-40%的活性氧化铝、1%-3%的氧化钒、1-3%的氧化钨、1%-4%的粘结剂、5%-6%的发泡剂、1%-2%的气泡稳定剂、2%-4%的促凝剂以及余量为去离子水。
优选地,所述发泡蜂窝脱硝催化剂,包含如下组分:50%的钛白粉、30%的活性氧化铝、2%的氧化钒、1%的氧化钨、3%的粘结剂、5%的发泡剂、1%气泡稳定剂、3%的促凝剂和5%的去离子水。
优选地,所述发泡蜂窝脱硝催化剂,包含如下组分:60%的钛白粉、20%的活性氧化铝、1%的氧化钒、2%的氧化钨、3%的粘结剂、6%的发泡剂、2%的气泡稳定剂、3%的促凝剂和3%的去离子水。
优选地,所述发泡蜂窝脱硝催化剂,包含如下组分:55%的钛白粉、25%的活性氧化铝、1%的氧化钒、2%的氧化钨、4%的粘结剂、5%的发泡剂、2%的气泡稳定剂、4%的促凝剂和2%的去离子水。
优选地,所述发泡蜂窝脱硝催化剂,包含如下组分:50%的钛白粉、30%的活性氧化铝、2%的氧化钒、2%的氧化钨、3%的粘结剂、5%的发泡剂、3%的气泡稳定剂、4%的促凝剂和1%的去离子水。
第二方面,本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法,用于制备上述发泡蜂窝脱硝催化剂,其中,所述生产方法包括以下步骤:
定量称取:将所有的原料按照预先设计的比例进行称取;
主料混合:将称取的主料加入到双螺旋混料机中混合2-3小时,其中,所述主料为钛白粉和活性氧化铝;
辅助溶液配制:将粘结剂、气泡稳定剂与促凝剂混合均匀;
主料辅料混合:将混合好的主料与辅料混合,搅拌2小时,其中,所述辅料为氧化钒、氧化钨和去离子水;
泥浆搅拌:将混合好的浆料使用搅拌机混合均匀后添加发泡剂;
注浆成型:将混合好的浆料注入模具,定型后取出样品;
干燥、烘干、烧结:在密闭无风条件下放置4-5天后,将所述样品放入微波烘干后,将水分控制在3%以下入炉烧结,得到所述发泡蜂窝脱硝催化剂。
本发明的有益效果是:
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂,包含如下组分:50%-60%的钛白粉、20%-40%的活性氧化铝、1%-3%的氧化钒、1-3%的氧化钨、1%-4%的粘结剂、5%-6%的发泡剂、1%-2%的气泡稳定剂、2%-4%的促凝剂以及余量为去离子水。所述发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法包括定量称取、主料混合、辅助溶液配制、主料辅料混合、泥浆搅拌、注浆成型和干燥、烘干、烧结等步骤,能够有效降低发泡蜂窝脱硝催化剂的生产成本和缩短生产周期。本发明实施例通过化学发泡方式,在脱硝催化剂内部形成密集的空腔,从而提高氮氧化物与催化剂有效组分的接触面积,能够有效提高催化剂的催化效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,作详细说明如下。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
实施例1
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂,可以包含如下组分:50%的钛白粉、30%的活性氧化铝、2%的氧化钒、1%的氧化钨、3%的粘结剂、5%的发泡剂、1%气泡稳定剂、3%的促凝剂和5%的去离子水。
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法,用于制备上述发泡蜂窝脱硝催化剂,所述生产方法包括以下步骤:
定量称取:将所有的原料按照预先设计的比例进行称取;
主料混合:将称取的主料加入到双螺旋混料机中混合2-3小时,其中,所述主料为钛白粉和活性氧化铝;
辅助溶液配制:将粘结剂、气泡稳定剂与促凝剂混合均匀;
主料辅料混合:将混合好的主料与辅料混合,搅拌2小时,其中,所述辅料为氧化钒、氧化钨和去离子水;
泥浆搅拌:将混合好的浆料使用搅拌机混合均匀后添加发泡剂;
注浆成型:将混合好的浆料注入模具,定型后取出样品;
干燥、烘干、烧结:在密闭无风条件下放置4-5天后,将所述样品放入微波烘干后,将水分控制在3%以下入炉烧结,得到所述发泡蜂窝脱硝催化剂。
实施例2
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂,可以包含如下组分:60%的钛白粉、20%的活性氧化铝、1%的氧化钒、2%的氧化钨、3%的粘结剂、6%的发泡剂、2%的气泡稳定剂、3%的促凝剂和3%的去离子水。
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法,用于制备上述发泡蜂窝脱硝催化剂,所述生产方法包括以下步骤:
定量称取:将所有的原料按照预先设计的比例进行称取;
主料混合:将称取的主料加入到双螺旋混料机中混合2-3小时,其中,所述主料为钛白粉和活性氧化铝;
辅助溶液配制:将粘结剂、气泡稳定剂与促凝剂混合均匀;
主料辅料混合:将混合好的主料与辅料混合,搅拌2小时,其中,所述辅料为氧化钒、氧化钨和去离子水;
泥浆搅拌:将混合好的浆料使用搅拌机混合均匀后添加发泡剂;
注浆成型:将混合好的浆料注入模具,定型后取出样品;
干燥、烘干、烧结:在密闭无风条件下放置4-5天后,将所述样品放入微波烘干后,将水分控制在3%以下入炉烧结,得到所述发泡蜂窝脱硝催化剂。
实施例3
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂,可以包含如下组分:55%的钛白粉、25%的活性氧化铝、1%的氧化钒、2%的氧化钨、4%的粘结剂、5%的发泡剂、2%的气泡稳定剂、4%的促凝剂和2%的去离子水。
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法,用于制备上述发泡蜂窝脱硝催化剂,所述生产方法包括以下步骤:
定量称取:将所有的原料按照预先设计的比例进行称取;
主料混合:将称取的主料加入到双螺旋混料机中混合2-3小时,其中,所述主料为钛白粉和活性氧化铝;
辅助溶液配制:将粘结剂、气泡稳定剂与促凝剂混合均匀;
主料辅料混合:将混合好的主料与辅料混合,搅拌2小时,其中,所述辅料为氧化钒、氧化钨和去离子水;
泥浆搅拌:将混合好的浆料使用搅拌机混合均匀后添加发泡剂;
注浆成型:将混合好的浆料注入模具,定型后取出样品;
干燥、烘干、烧结:在密闭无风条件下放置4-5天后,将所述样品放入微波烘干后,将水分控制在3%以下入炉烧结,得到所述发泡蜂窝脱硝催化剂。
实施例4
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂,可以包含如下组分:50%的钛白粉、30%的活性氧化铝、2%的氧化钒、2%的氧化钨、3%的粘结剂、5%的发泡剂、3%的气泡稳定剂、4%的促凝剂和1%的去离子水。
本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法,用于制备上述发泡蜂窝脱硝催化剂,所述生产方法包括以下步骤:
定量称取:将所有的原料按照预先设计的比例进行称取;
主料混合:将称取的主料加入到双螺旋混料机中混合2-3小时,其中,所述主料为钛白粉和活性氧化铝;
辅助溶液配制:将粘结剂、气泡稳定剂与促凝剂混合均匀;
主料辅料混合:将混合好的主料与辅料混合,搅拌2小时,其中,所述辅料为氧化钒、氧化钨和去离子水;
泥浆搅拌:将混合好的浆料使用搅拌机混合均匀后添加发泡剂;
注浆成型:将混合好的浆料注入模具,定型后取出样品;
干燥、烘干、烧结:在密闭无风条件下放置4-5天后,将所述样品放入微波烘干后,将水分控制在3%以下入炉烧结,得到所述发泡蜂窝脱硝催化剂。
评价例
将采用本发明实施例中生产方法制备的发泡蜂窝脱硝催化剂与传统脱硝催化剂在温度为250℃的条件下进行评价,得到详细数据如下表所示
名称 脱硝催化剂 发泡脱硝催化剂
入口氮氧化物浓度 313ppm 312ppm
反应温度 320℃ 320℃
出口氮氧化物浓度 30ppm 15ppm
催化效率 90.41% 95.19%
可见,本发明实施例提供的发泡蜂窝脱硝催化剂具有更高的催化效率。
综上所述,本发明实施例提供的一种发泡蜂窝脱硝催化剂,包含如下组分:50%-60%的钛白粉、20%-40%的活性氧化铝、1%-3%的氧化钒、1-3%的氧化钨、1%-4%的粘结剂、5%-6%的发泡剂、1%-2%的气泡稳定剂、2%-4%的促凝剂以及余量为去离子水。所述发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法包括定量称取、主料混合、辅助溶液配制、主料辅料混合、泥浆搅拌、注浆成型和干燥、烘干、烧结等步骤,能够有效降低发泡蜂窝脱硝催化剂的生产成本和缩短生产周期。本发明实施例通过化学发泡方式,在脱硝催化剂内部形成密集的空腔,从而提高氮氧化物与催化剂有效组分的接触面积,能够有效提高催化剂的催化效率。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,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 (6)

1.一种发泡蜂窝脱硝催化剂,其特征在于,包含如下组分:50%-60%的钛白粉、20%-40%的活性氧化铝、1%-3%的氧化钒、1-3%的氧化钨、1%-4%的粘结剂、5%-6%的发泡剂、1%-2%的气泡稳定剂、2%-4%的促凝剂以及余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的发泡蜂窝脱硝催化剂,其特征在于,包含如下组分:50%的钛白粉、30%的活性氧化铝、2%的氧化钒、1%的氧化钨、3%的粘结剂、5%的发泡剂、1%气泡稳定剂、3%的促凝剂和5%的去离子水。
3.根据权利要求1所述的发泡蜂窝脱硝催化剂,其特征在于,包含如下组分:60%的钛白粉、20%的活性氧化铝、1%的氧化钒、2%的氧化钨、3%的粘结剂、6%的发泡剂、2%的气泡稳定剂、3%的促凝剂和3%的去离子水。
4.根据权利要求1所述的发泡蜂窝脱硝催化剂,其特征在于,包含如下组分:55%的钛白粉、25%的活性氧化铝、1%的氧化钒、2%的氧化钨、4%的粘结剂、5%的发泡剂、2%的气泡稳定剂、4%的促凝剂和2%的去离子水。
5.根据权利要求1所述的发泡蜂窝脱硝催化剂,其特征在于,包含如下组分:50%的钛白粉、30%的活性氧化铝、2%的氧化钒、2%的氧化钨、3%的粘结剂、5%的发泡剂、3%的气泡稳定剂、4%的促凝剂和1%的去离子水。
6.一种发泡蜂窝脱硝催化剂的生产方法,用于制备如权利要求1-5任一项所述的发泡蜂窝脱硝催化剂,其特征在于,所述生产方法包括以下步骤:
定量称取:将所有的原料按照预先设计的比例进行称取;
主料混合:将称取的主料加入到双螺旋混料机中混合2-3小时,其中,所述主料为钛白粉和活性氧化铝;
辅助溶液配制:将粘结剂、气泡稳定剂与促凝剂混合均匀;
主料辅料混合:将混合好的主料与辅料混合,搅拌2小时,其中,所述辅料为氧化钒、氧化钨和去离子水;
泥浆搅拌:将混合好的浆料使用搅拌机混合均匀后添加发泡剂;
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