CN220386508U - 一种沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及脱硝催化剂技术领域，尤其是涉及一种沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，包括：原料罐、沉淀剂罐、粉料储存料斗、沉淀反应釜、陈化反应釜、板框压滤机；所述原料罐、沉淀剂罐、粉料储存料斗分别通过管道连接沉淀反应釜；所述沉淀反应釜、陈化反应釜、板框压滤机通过管道依次连接。本实用新型的系统设计简捷，操作简单，制备的脱硝催化剂活性组分的粒径均匀度高、机械强度高，可实现铈基、铜基、锰基等环境友好型脱硝催化剂膏料的工业化连续生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硝催化剂技术领域，尤其是涉及一种沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统。
背景技术
选择性催化还原(SCR)技术是最为有效的氮氧化物(NOx)处置技术。NOx在SCR脱硝催化剂的作用下，与NH3反应，生成N2和H2O。工业脱硝催化剂以钒钛基催化剂为主，该催化剂具备优异的脱硝活性，寿命一般在24000h。然而，催化剂中的活性组分V2O5具备一定的生物毒性，会对人体和环境造成危害。因此，近年来铈基、铜基、锰基等环境友好型的脱硝催化剂的开发，成为环境领域的研究热点。
工业脱硝催化剂的制备，通常采用浸渍法。中国专利CN214636474U公开了一种高压浸渍制备中低温蜂窝脱硝催化剂的装置，包括浸渍液溶解罐、压力泵、浸渍液储液罐、第一阀门、高压浸渍槽、第二阀门、浸渍液收集槽、第一管路、超声波震板以及吹扫装置。中国专利CN219129296U公开了一种脱硝催化剂浸渍装置，包括通过管道依次连接的原料罐、浸渍罐、冷凝罐、缓冲罐、真空泵。然而，上述专利大多针对浸渍法制备钒钛基脱硝催化剂，对于采用沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂适用性不高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，该系统设计简捷，操作简单，可实现铈基、铜基、锰基等环境友好型脱硝催化剂膏料的工业化连续生产。
本实用新型提供一种沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，包括：原料罐、沉淀剂罐、粉料储存料斗、沉淀反应釜、陈化反应釜、板框压滤机；所述原料罐、沉淀剂罐、粉料储存料斗分别通过管道连接沉淀反应釜；所述沉淀反应釜、陈化反应釜、板框压滤机通过管道依次连接。
优选的，所述原料罐与所述沉淀反应釜连接的管道上设有第一泵。
优选的，所述沉淀剂罐与所述沉淀反应釜连接的管道上设有第二泵。
优选的，所述沉淀反应釜与所述陈化反应釜连接的管道上设有第三泵。
优选的，所述粉料储存料斗与所述沉淀反应釜连接的管道上设有固体输送阀。
优选的，所述原料罐中的溶液为硝酸铈溶液、醋酸铈溶液、硝酸锰溶液、醋酸锰溶液、硝酸铜溶液、醋酸铜溶液、硫酸铜溶液中的任一种。
优选的，所述沉淀剂罐中的溶液为氨水溶液、碳酸氨溶液中的任一种。
优选的，所述粉料储存料斗中的粉料为钛白粉、SSZ-13分子筛、SSZ-39分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO-34分子筛中的任一种。
优选的，所述沉淀反应釜的电机搅拌速度为800～1500rpm，所述沉淀反应釜内的反应温度为45～65℃；所述陈化反应釜的电机搅拌速度为600～800rpm，所述陈化反应釜内的反应温度为40～50℃。
优选的，所述沉淀反应釜、陈化反应釜的釜体内充满惰性气体。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本实用新型的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，通过将原料罐和沉淀剂罐中的溶液输送到沉淀反应釜中，接触后进行沉淀反应生成沉淀，再将粉料储存料斗中的粉体输送到沉淀反应釜中和沉淀混合在一起，使产物更加均匀化；沉淀反应釜内的物料输送到陈化反应釜后，通过陈化反应釜进一步陈化，再通过板框压滤机进行压滤，能够使制备的催化剂活性组分的粒径均匀度更高、机械强度更高。
(2)本实用新型的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，可以根据平板式、蜂窝式脱硝催化剂等的成型技术参数，通过控制原料罐和沉淀剂罐的进料速率、配比以及沉淀反应釜、陈化反应釜的温度、转速等系统中的控制指标，获得不同规格的脱硝催化剂膏料。
(3)本实用新型的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，适用于不同类型脱硝催化剂膏料的制备，可实现铈基、铜基、锰基等环境友好型脱硝催化剂膏料的工业化连续生产。
(4)本实用新型的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，设计简捷、操作简单、高效。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统结构示意图。
附图标记说明：1、原料罐；2、沉淀剂罐；3、粉料储存料斗；4、固体输送阀；5、沉淀反应釜；6、陈化反应釜；7、板框压滤机；8、第一泵；9、第二泵；10、第三泵。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实施例提供一种沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，包括：原料罐1、沉淀剂罐2、粉料储存料斗3、沉淀反应釜5、陈化反应釜6、板框压滤机7；原料罐1、沉淀剂罐2、粉料储存料斗3分别通过管道连接沉淀反应釜5；沉淀反应釜5、陈化反应釜6、板框压滤机7通过管道依次连接。通过将原料罐1和沉淀剂罐2中的溶液输送到沉淀反应釜5中，接触后进行沉淀反应生成沉淀，粉料储存料斗3中的粉体输送到沉淀反应釜5中和沉淀混合在一起，使产物更加均匀化；沉淀反应釜5内的物料输送到陈化反应釜6后，通过陈化反应釜6进一步陈化，再通过板框压滤机7进行压滤，能够使制备的催化剂活性组分的粒径均匀度更高、机械强度更高，适用于不同类型脱硝催化剂膏料的制备，可实现铈基、铜基、锰基等环境友好型脱硝催化剂膏料的工业化连续生产。
本实施例中，根据平板式、蜂窝式脱硝催化剂的成型技术参数，通过控制原料罐1和沉淀剂罐2的进料速率、配比以及沉淀反应釜5、陈化反应釜6的温度、转速等，能够获得不同规格的脱硝催化剂膏料。
本实施例中，原料罐1、沉淀剂罐2、粉料储存料斗3位于沉淀反应釜5的一侧，陈化反应釜6位于沉淀反应釜5的另一侧，便于加料和出料。
本实施例中，原料罐1、沉淀剂罐2的底部设有底座，以便固定更加牢固。
本实施例中，粉料储存料斗3的出料口高于沉淀反应釜5的进料口，便于粉料在重力作用下由粉料储存料斗3进入沉淀反应釜5。
本实施例中，原料罐1与沉淀反应釜5连接的管道上设有第一泵8，便于将原料罐1中的物料输送到沉淀反应釜5。
本实施例中，沉淀剂罐2与沉淀反应釜5连接的管道上设有第二泵9，便于将沉淀剂罐2中的物料输送到沉淀反应釜5。
本实施例中，沉淀反应釜5与陈化反应釜6连接的管道上设有第三泵10，便于将沉淀反应釜5中的物料输送到陈化反应釜6。
本实施例中，粉料储存料斗3与沉淀反应釜5连接的管道上设有固体输送阀4，便于对粉料储存料斗3的物料输送进行控制。
本实施例中，粉料储存料斗3位于沉淀反应釜5的斜上方，粉料储存料斗3与沉淀反应釜5之间的管道为“L”型，固体输送阀4位于“L”型管道的竖向管道上，能够更好的对粉料储存料斗3中的物料输送进行控制。
本实施例中，沉淀反应釜5底部设有出料口，陈化反应釜6的上端设有进料口，沉淀反应釜5的出料口连接陈化反应釜6的进料口，便于沉淀反应釜5内的物料流出釜体再进入陈化反应釜6内充分进行陈化。
本实施例中，陈化反应釜6的出料口高度高于板框压滤机7进料口的高度，便于陈化反应釜6中的物料在重力作用下由陈化反应釜6进入板框压滤机7进行压滤。
陈化反应釜6可以根据实际使用需求进行选取，例如：本实施例中陈化反应釜的结构包括：釜体、搅拌桨、转向组件、支撑杆、驱动杆、连接板及加液箱，其中，釜体上设置有进料口和出料口，进料管与进料口相连通，出料管与出料口相连通，且釜体上设置有观察窗；搅拌桨可转动地设置于釜体内，其具有搅拌轴及其上设置的多个搅拌叶；转向组件与搅拌轴贯穿釜体顶壁的端部连接，用于驱动搅拌桨进行正反交替转动，防止原料搅拌不充分导致影响反应速率，以此提高陈化反应釜内原料的搅拌效果。
本实施例中，原料罐1中的溶液为硝酸铈溶液、醋酸铈溶液、硝酸锰溶液、醋酸锰溶液、硝酸铜溶液、醋酸铜溶液、硫酸铜溶液中的任一种，优选原料罐1中的溶液为硝酸铜溶液。
本实施例中，沉淀剂罐2中的溶液为氨水溶液、碳酸氨溶液中的任一种，优选沉淀剂罐2中的溶液为氨水溶液。
本实施例中，粉料储存料斗3中的粉料为钛白粉、SSZ-13分子筛、SSZ-39分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO-34分子筛中的任一种，优选粉料储存料斗3中的粉料为SSZ-39分子筛。
本实施例中，沉淀反应釜5的电机搅拌速度为800～1500rpm，优选沉淀反应釜5的电机搅拌速度为1000rpm。
本实施例中，沉淀反应釜5内的反应温度为45～65℃，优选沉淀反应釜5内的反应温度为50℃。
本实施例中，物料在沉淀反应釜5内沉淀反应2～4h，优选物料在沉淀反应釜5内沉淀反应3h。
本实施例中，陈化反应釜6内的反应温度为40～50℃，优选陈化反应釜6内的反应温度为45℃。
本实施例中，陈化反应釜6的电机搅拌速度为600～800rpm，优选陈化反应釜6的电机搅拌速度为600rpm。
本实施例中，物料在陈化反应釜6内陈化18～30h，优选物料在陈化反应釜6内陈化24h。
本实施例中，沉淀反应釜5、陈化反应釜6的釜体内充满惰性气体；更优选的，沉淀反应釜5、陈化反应釜6的釜体内充满N2。
本实施例中，用惰性气体置换沉淀反应釜5、陈化反应釜6内的空气，至釜体内气体的氧含量＜0.5％。
本实施例中，板框压滤机7控制滤饼含水量20～40％，优选板框压滤机7控制滤饼含水量30％。
本实施例提供的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统运行过程如下：
(1)向沉淀反应釜5内加入一定量的纯水，用N2置换釜内的空气，至釜内气体的氧含量＜0.5％；
(2)用N2置换陈化反应釜6内的空气，至釜内气体的氧含量＜0.5％；
(3)启动沉淀反应釜5的搅拌，设置转速1000rpm，开启沉淀反应釜5的加热，设置温度50℃；
(4)待沉淀反应釜5内温度达到50℃后，打开固体输送阀4，向沉淀反应釜5内加入SSZ-39分子筛；
(4)打开第一泵8，向沉淀反应釜5内注入硝酸铜水溶液；
(5)打开第二泵9，向沉淀反应釜5内注入氨水溶液；
(6)物料在沉淀反应釜5内沉淀反应3h后，流入陈化反应釜6；
(7)启动陈化反应釜6的搅拌，设置转速600rpm，开启陈化反应釜6的加热，设置温度45℃。
(8)物料在陈化反应釜6内陈化24h后，流入板框压滤机7；
(9)启动板框压滤机7，控制滤饼含水量30％左右，得到铜基脱硝催化剂膏料。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，包括：原料罐(1)、沉淀剂罐(2)、粉料储存料斗(3)、沉淀反应釜(5)、陈化反应釜(6)、板框压滤机(7)；所述原料罐(1)、沉淀剂罐(2)、粉料储存料斗(3)分别通过管道连接沉淀反应釜(5)；所述沉淀反应釜(5)、陈化反应釜(6)、板框压滤机(7)通过管道依次连接。
2.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述原料罐(1)与所述沉淀反应釜(5)连接的管道上设有第一泵(8)。
3.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述沉淀剂罐(2)与所述沉淀反应釜(5)连接的管道上设有第二泵(9)。
4.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述沉淀反应釜(5)与所述陈化反应釜(6)连接的管道上设有第三泵(10)。
5.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述粉料储存料斗(3)与所述沉淀反应釜(5)连接的管道上设有固体输送阀(4)。
6.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述原料罐(1)中的溶液为硝酸铈溶液、醋酸铈溶液、硝酸锰溶液、醋酸锰溶液、硝酸铜溶液、醋酸铜溶液、硫酸铜溶液中的任一种。
7.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述沉淀剂罐(2)中的溶液为氨水溶液、碳酸氨溶液中的任一种。
8.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述粉料储存料斗(3)中的粉料为钛白粉、SSZ-13分子筛、SSZ-39分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO-34分子筛中的任一种。
9.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述沉淀反应釜(5)的电机搅拌速度为800～1500rpm，所述沉淀反应釜(5)内的反应温度为45～65℃；所述陈化反应釜(6)的电机搅拌速度为600～800rpm，所述陈化反应釜(6)内的反应温度为40～50℃。
10.根据权利要求1所述的沉淀法制备环境友好型脱硝催化剂膏料的系统，其特征在于，所述沉淀反应釜(5)、陈化反应釜(6)的釜体内充满惰性气体。
Priority Applications (1)
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