一种脱硝催化剂的制备方法技术

技术编号:11180081 阅读:102 留言:0更新日期:2015-03-25 09:41
本发明专利技术公开了一种脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:一、将钛钨粉、粘合剂、增强剂和造孔剂混合均匀,得到混合粉料;二、将偏钒酸铵、硝酸铈、胶溶剂、水和助剂混合均匀,得到混合物料;三、将混合物料与混合粉料混合均匀后挤出成型,得到催化剂半成品;四、将催化剂半成品干燥后焙烧,冷却后得到成品催化剂。本发明专利技术的制备方法简单,制备的催化剂机械强度达62N/cm~88N/cm,不易粉化,使用寿命长,堆密度为0.70g/cm3~0.72g/cm3,在温度为300℃~410℃,NO浓度为200ppm~1000ppm,60000h-1~65000h-1的高空速条件下,均可保证出口烟气中NO浓度不大于54ppm。

【技术实现步骤摘要】
-种脱硝催化剂的制备方法
本专利技术属于氮氧化物治理
,具体涉及。
技术介绍
氮氧化物(NOy)属于有毒有害气体,是酸雨的主要来源之一,对环境破坏严重,在 一定条件下还会生成毒性更大的光化学烟雾,对人体健康和动植物造成一定的伤害。面对 严峻的环保形势,2011年我国颁布了新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011), 对于不同的燃料和设施其氮氧化物(NOy)最高允许排放质量浓度(标准状态)为50? lOOmgNOs/Nm 3, 一般排放的烟气中氮氧化物的浓度均高于此限值,必须对其进行脱硝处理才 能够达标排放。根据氮氧化物烟气状况的不同,目前商业应用的脱硝催化剂,主要是W电厂 应用等为主的蜂窝式和板式脱硝催化剂,但是对于其他的含有氮氧化物的烟气(如硝酸厂 尾气),则可采用球形或者是条形催化剂,且催化剂的使用空速可W高达数万。 目前,商业应用的高空速脱硝催化剂主要是进口国外的脱硝催化剂,其使用空速 可达6000化-1。国内在高空速脱硝催化剂的研究方面主要处于实验室过渡阶段,国产高空 速脱硝催化剂暂时没有商业化应用。 中国专利CN 103111280A公开了一种可W在高空速条件下使用的高活性的惨杂 过渡元素(饥、铅、猛、铁、钻、铜)的铺铅固溶体脱硝催化剂,根据本专利技术所得的惨杂过渡金 属元素的铺铅固溶体催化剂在l〇(TC?40(TC温度范围内,150000tri的高空速条件下,具有 较好的SCR脱硝活性。但其研究仅限于实验室基础研究,其制备过程复杂,难W工业化生 产,其评价条件(烟气条件和催化剂形态)与实际工业条件差距较大,即使其NO转化率达 到了 90%,其出口气体中NO浓度为l(K)ppm(200mgN〇2/Nm3)左右,仍不能达标排放。 中国专利 CN 101380578B、CN 102649077A、CN 103007919B 等都公开了一种高空 速脱硝催化剂,但其结果均处于实验室基础研究阶段,且其制备工艺复杂,评价条件(烟气 条件和催化剂形态)与工业烟气条件差距较大,离工业应用较远。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种脱硝催化剂 的制备方法。采用该方法制备的催化剂强度高、不易粉化、使用寿命长,适用于工业应用, 催化剂堆密度较低,催化脱硝时,在温度为30(TC?41(TC,NO浓度为2(K)ppm?lOOOppm, 6000化-1?6500化-1的高空速条件下,均可保证出口烟气中NO浓度不大于54ppm。 为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是;,其 特征在于,包括W下步骤: 步骤一、将铁鹤粉、粘合剂、增强剂和造孔剂混合均匀,得到混合粉料;所述粘合剂 的质量为铁鹤粉质量的11%?22%,增强剂的质量为铁鹤粉质量的2. 5%?12%,造孔剂 的质量为铁鹤粉质量的1. 25%?4. 3% ; 步骤二、将偏饥酸馈、硝酸铺、胶溶剂、水和助剂混合均匀,得到混合物料;所述助 剂为己酸钻和/或草酸魄;所述偏饥酸馈、硝酸铺和胶溶剂的质量比为(1. 2?3. 8) : (3? 6) : (1?3);所述水的质量为偏饥酸馈、硝酸铺和胶溶剂总质量的2. 5?4. 8倍,所述助剂 的质量为偏饥酸馈、硝酸铺和胶溶剂总质量的0?0. 76倍; 步骤H、将步骤二中所述混合物料与步骤一中所述混合粉料按照1: (1. 7?2. 0) 的质量比混合均匀后挤出成型,得到催化剂半成品; 步骤四、将步骤H中所述催化剂半成品干燥后在30(TC?40(TC下赔烧化?化,然 后在50(TC?55(TC下赔烧化?化,冷却后得到成品催化剂。 上述的,其特征在于,步骤一中所述粘合剂为膨润±、 凹凸棒和高岭±中的一种或几种,增强剂为H氧化二铅和/或二氧化娃,造孔剂为炭黑、纤 维素和木质素中的一种或几种。 上述的,其特征在于,步骤一中所述粘合剂的质量为 铁鹤粉质量的15%,增强剂的质量为铁鹤粉质量的6%,造孔剂的质量为铁鹤粉质量的 2. 5%。 上述的,其特征在于,步骤二中所述胶溶剂为己酸、巧 樣酸、硝酸或硫酸。 上述的,其特征在于,步骤二中偏饥酸馈、硝酸铺和胶 溶剂的质量比为2.6:5.06:2。 上述的,其特征在于,所述助剂为己酸钻和草酸魄,己 酸钻和草酸魄的质量比为2. 7:1。 本专利技术与现有技术相比具有W下优点: 1、本专利技术的制备方法简单,制备的催化剂强度高,机械强度达62N/cm?88N/cm, 不易粉化,使用寿命长,适用于工业应用,催化剂堆密度较低,堆密度为0. 7〇g/cm3?0. 72g/ cm]。 2、采用本专利技术的方法制备的脱硝催化剂,在温度为30(TC?41(TC,NO浓度为 2(K)ppm?1000ppm,600(K)h-i?6500化-1的高空速条件下,均可保证出口烟气中NO浓度不 大于54ppm〇 3、本专利技术通过添加适量的钻、魄金属元素,可有效改善主要活性组分饥和铺在催 化剂表面的分散性及价态,影响其活性中也结构及数量,从而可W调节催化剂的催化活性。 下面通过实施例,对本专利技术技术方案做进一步的详细说明。 【具体实施方式】 实施例1 本实施例包括W下步骤: 步骤一、将3000g铁鹤粉、330g粘合剂、75g增强剂和129g造孔剂混合均匀,得到 混合粉料;所述粘合剂为膨润±,增强剂为H氧化二铅,造孔剂为炭黑; [00巧]步骤二、将97. 5g偏饥酸馈、243. 75g硝酸铺、81. 25g胶溶剂和1500g水混合均匀, 得到混合物料;所述胶溶剂为己酸(化学纯); 步骤H、将步骤二中所述混合物料与步骤一中所述混合粉料混合均匀后挤出成 型,得到条形催化剂半成品; 步骤四、将步骤H中所述催化剂半成品干燥后在35(TC下赔烧化,然后在55(TC下 赔烧化,冷却后得到〇 (1. 5?2. WmmX (3?Wmm的条形成品催化剂。 本实施例制备的催化剂机械强度达62N/cm,不易粉化,使用寿命长,催化剂堆密度 为 0. 72g/cm3。 对本实施例制备的条形成品催化剂的催化性能进行评价,评价方法具体为;将 lOmL催化剂装入管式反应器中,向管式反应器中通入馬和空气,加热,待温度升至30(TC 后,再通入NO、N&和水蒸气,稳定Ih左右,测量管式反应器出口与进口的NO浓度,测完后 调节流量计温度参数,待稳定后测量下一个温度测量点(33(TC、36(rC和41CTC ),测完后, 关闭NO、畑3、水蒸气和空气,用馬吹扫管路半个小时左右,关闭整个系统;测量条件为;空 速 60000h-i ?6500化-1,温度 300°C?410°C,NO 体积浓度 200ppm ?1000卵m,NH3/NO (摩尔 比)=1. 0,水蒸气体积比5%,〇2浓度10%,平衡气馬。评价结果见表1。 表1不同温度和不同进口 NO浓度下催化反应的出口 NO浓度 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将钛钨粉、粘合剂、增强剂和造孔剂混合均匀,得到混合粉料;所述粘合剂的质量为钛钨粉质量的11%~22%,增强剂的质量为钛钨粉质量的2.5%~12%,造孔剂的质量为钛钨粉质量的1.25%~4.3%;步骤二、将偏钒酸铵、硝酸铈、胶溶剂、水和助剂混合均匀,得到混合物料;所述助剂为乙酸钴和/或草酸铌;所述偏钒酸铵、硝酸铈和胶溶剂的质量比为(1.2~3.8):(3~6):(1~3);所述水的质量为偏钒酸铵、硝酸铈和胶溶剂总质量的2.5~4.8倍,所述助剂的质量为偏钒酸铵、硝酸铈和胶溶剂总质量的0~0.76倍;步骤三、将步骤二中所述混合物料与步骤一中所述混合粉料按照1:(1.7~2.0)的质量比混合均匀后挤出成型,得到催化剂半成品;步骤四、将步骤三中所述催化剂半成品干燥后在300℃~400℃下焙烧2h~3h,然后在500℃~550℃下焙烧2h~3h,冷却后得到成品催化剂。

【技术特征摘要】
1. 一种脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一、将钛钨粉、粘合剂、增强剂和造孔剂混合均匀,得到混合粉料;所述粘合剂的质 量为钛钨粉质量的11 %?22%,增强剂的质量为钛钨粉质量的2. 5%?12%,造孔剂的质 量为钛钨粉质量的1. 25%?4. 3% ; 步骤二、将偏钒酸铵、硝酸铈、胶溶剂、水和助剂混合均匀,得到混合物料;所述助剂 为乙酸钴和/或草酸铌;所述偏钒酸铵、硝酸铈和胶溶剂的质量比为(1. 2?3. 8) : (3? 6) : (1?3);所述水的质量为偏钒酸铵、硝酸铈和胶溶剂总质量的2. 5?4. 8倍,所述助剂 的质量为偏钒酸铵、硝酸铈和胶溶剂总质量的〇?〇. 76倍; 步骤三、将步骤二中所述混合物料与步骤一中所述混合粉料按照1: (1. 7?2. 0)的质 量比混合均匀后挤出成型,得到催化剂半成品; 步骤四、将步骤三中所述催化剂半成品干燥后在300°C?400°C下焙烧2h?3h...

【专利技术属性】
技术研发人员:李飞黄伟满雪兰力强
申请(专利权)人:西安元创化工科技股份有限公司西北化工研究院
类型:发明
国别省市:陕西;61

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