氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法技术

本发明专利技术属于烟气脱硝技术领域，涉及一种氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法。它包括以下步骤：A、将氧化铈与浓硝酸反应制得硝酸铈溶液；B、在硝酸铈溶液中加入混合表面处理剂，搅拌均匀后蒸发浓缩，得到含有硝酸铈结晶体的浑浊液；C、将浑浊液通过压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，干燥后进转窑烧结，得到纳米级氧化铈粉体；D、取纳米级氧化铈粉体与成型剂混合并混炼后，形成混炼泥料，混炼泥料用挤出机挤出成型呈蜂窝状，干燥后得到氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂。本发明专利技术利用了催化剂活性物质氧化铈为基材做出的蜂窝式脱硝催化剂提高了单位面积上催化剂的脱硝性能，抗水热老化、抗硫化的能力较强，且成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烟气脱硝
，涉及一种氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法。
技术介绍
氮氧化物(NOX)通常包括NO、NO2、和N2O等，主要来自机动车辆的废气、火力发电站废气、船舶废气和其他工业的矿物燃料的高温燃烧以及硝酸、氮肥、炸药的工业生产过程产生的。NOX会刺激肺部导致人类呼吸系统疾病，还可导致臭氧层破坏和温室效应，并与SO2一起会导致酸雨照成耕地退化和建筑物受损等。因此我国正在通过法律法规等形式加强对各种NOX排放源的污染排放进行限制。随着我国电力需求的持续增长，我国火电厂的装机容量也迅速增长，因此也带来了NOX污染排放加剧的问题。另外，由于柴油发动机的燃油经济性和优良的的动力性能，我国采用柴油发动机的机动车辆保有量的持续增加，与此同时船舶动力90％以上的也采用柴油发动机。目前，国内外主要采用后处理SCR脱硝的方式进行柴油车尾气和火电厂锅炉、钢铁厂和水泥厂窑炉烟道内的NOX控制。SCR催化剂是SCR脱硝装置的核心，主要工作温度区间在300-400℃，催化剂的性能要求是脱销效率高，热稳定性好，抗贱种赌博能力强，SO2转化率低等特点。近年来，V2O5-WO3/TiO2催化剂由于良好的活性、较好的热稳定性而广泛用作火力发电厂、水泥厂、钢铁厂烟气脱硝中，但V2O5是一种有毒的物质，流入到自然中通过生物链的富集作用而对环境和人体产生大量的危害。与此同时V2O5-WO3/TiO2耐高温稳定性差，设计方量较多等缺陷限制了其在柴油机组尾气的脱硝应用，因此氧化铈在脱硝领域的应用逐渐引起人们的重视。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，包括以下步骤：A、将氧化铈与浓硝酸反应制得硝酸铈溶液；B、在步骤A的硝酸铈溶液中加入混合表面处理剂，搅拌均匀后蒸发浓缩，得到含有硝酸铈结晶体的浑浊液；C、将步骤B中的浑浊液通过压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，干燥后进转窑烧结，得到纳米级氧化铈粉体；D、取步骤C的纳米级氧化铈粉体与成型剂混合并混炼后，形成混炼泥料，混炼泥料用挤出机挤出成型呈蜂窝状，干燥后得到氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，在步骤A中，氧化铈与浓硝酸在溶解罐中反应，溶解罐通过底部吹气来混合氧化铈与浓硝酸反应，且氧化铈与浓硝酸的摩尔比为1:1。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，在步骤B中，所述的混合表面处理剂包括无机表面处理剂和有机表面处理剂。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，所述的无机表面处理剂包括水溶性硅胶，所述的水溶性硅胶的加入量为硝酸铈溶液的0.5-5wt％，所述的有机表面处理剂包括聚氧化乙烯，所述的聚氧化乙烯的加入量为硝酸铈溶液的0.5-5wt％。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，在步骤C中，浑浊液经板框压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，压滤后的液体再次浓缩并再次经过板框压滤设备压滤得到硝酸铈泥料，合并两次压滤得到的硝酸铈泥料，干燥后得到含水率8％以下的硝酸铈泥料，进入到转窑烧结得到纳米级氧化铈粉体。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，烧结后的NO3-占硝酸铈粉体的重量为1-4.5％。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，在步骤D中，所述的成型剂包括偏钨酸铵、玻璃纤维、木棉、硬脂酸、氨型羧甲基纤维素、聚氧化乙烯和水。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，偏钨酸铵加入量为混炼总固体量的3-7wt％，玻璃纤维加入量为混炼总固体量的4-8wt％，木棉加入量为混料总固体量0.5-2wt％，硬脂酸加入量为混料总固体量的0.1-1wt％，氨型羧甲基纤维素加入量为混料总固体量的0.5-2wt％，聚氧化乙烯加入量为混料总固体量的0.5-3wt％，混炼泥料含水率为27.5-29.5wt％。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，在步骤D中，混炼泥料经过12小时陈腐后，经过筛网过滤后，通过预挤机挤压成泥块，泥块再经过24小时陈腐，之后将泥块用挤出机挤出成型呈蜂窝状。在上述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法中，所述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的比表面积为55±5㎡/g，磨损率为0.08％以下。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：。1、本专利技术制得一种以工业级氧化铈经处理后变为蜂窝式催化剂所需的原材料制作成以氧化铈为基材的烟气脱硝催化剂氧化铈含量85％-93％，制作成本低。2、氧化铈能将烟气中的NOX在250℃-450℃温度仪与NH3反应生成氮气和水，适应温度区间广；3、本专利技术利用了催化剂活性物质氧化铈为基材做出的蜂窝式脱硝催化剂提高了单位面积上催化剂的脱硝性能，减少了常规电厂以及燃煤燃油机组的催化剂的用量；4、本专利技术合理的利用了硝酸铈的水溶性，将氧化铈经过预烧处理后通过控制NO3-的量在1％-4.5％，从而避免了烧成收缩大和烧结过程中产品内反应剧烈等因素造成催化剂的损坏。实现了在以氧化铈基SCR催化剂的制作烧结过程中氧化铈颗粒与颗粒之间的烧结，提高了烧结后催化剂的强度与耐磨度；5、本专利技术制得的催化剂抗水热老化、抗硫化的能力较强。具体实施方式下述实施例中所用的试剂，如无特殊说明，可以从常规生化试剂商店购买得到。以下实施例中的定量数据，均设置三次重复实验，结果取平均值。本实施例提供了一种氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，包括以下步骤：A、将氧化铈与浓硝酸反应制得硝酸铈溶液，氧化铈可选用工业级，B、在步骤A的硝酸铈溶液中加入混合表面处理剂，搅拌均匀后蒸发浓缩，得到含有硝酸铈结晶体的浑浊液，C、将步骤B中的浑浊液通过压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，干燥后进转窑烧结，得到纳米级氧化铈粉体，D、取步骤C的纳米级氧化铈粉体与成型剂混合并混炼后，形成混炼泥料，混炼泥料用挤出机挤出成型呈蜂窝状，干燥后得到氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂,可根据长度进行切割。本专利技术利用了催化剂活性物质氧化铈为基材做出的蜂窝式脱硝催化剂提高了单位面积上催化剂的脱硝性能，本专利技术制得的催化剂抗水热老化、抗硫化的能力较强，且成本较低。优选方案：在步骤A中，氧化铈与浓硝酸在溶解罐中反应，溶解罐通过底部吹气来混合氧化铈与浓硝酸反应，且氧化铈与浓硝酸的摩尔比为1:1。在步骤B中，所述的混合表面处理剂包括无机表面处理剂和有机表面处理剂。在本实施例中，无机表面处理剂包括水溶性硅胶，所述的水溶性硅胶的加入量为硝酸铈溶液的0.5-5wt％，所述的有机表面处理剂包括聚氧化乙烯，所述的聚氧化乙烯的加入量为硝酸铈溶液的0.5-5wt％。在蒸发浓缩过程中，溶液会有硝酸铈结晶体析出，析出的硝酸铈晶体表面快速与混合表面处理剂相结合从而保证了最终形成的硝酸铈固体颗粒的原始颗径为纳米级。在步骤C中，浑浊液经板框压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，压滤后的液体再次浓缩并再次经过板框压滤设备压滤得到硝酸铈泥料，合并两次压滤得到的硝酸铈泥料，泥料收率达99％以上，在70-90℃，优选为80℃下干燥后得到含水率8％以下的硝酸铈泥料，干燥温度为，进入到转窑烧结得到纳米级氧化铈粉体。烧结后的NO3-占硝酸铈粉体的重量为1-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将氧化铈与浓硝酸反应制得硝酸铈溶液；B、在步骤A的硝酸铈溶液中加入混合表面处理剂，搅拌均匀后蒸发浓缩，得到含有硝酸铈结晶体的浑浊液；C、将步骤B中的浑浊液通过压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，干燥后进转窑烧结，得到纳米级氧化铈粉体；D、取步骤C的纳米级氧化铈粉体与成型剂混合并混炼后，形成混炼泥料，混炼泥料用挤出机挤出成型呈蜂窝状，干燥后得到氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将氧化铈与浓硝酸反应制得硝酸铈溶液；B、在步骤A的硝酸铈溶液中加入混合表面处理剂，搅拌均匀后蒸发浓缩，得到含有硝酸铈结晶体的浑浊液；C、将步骤B中的浑浊液通过压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，干燥后进转窑烧结，得到纳米级氧化铈粉体；D、取步骤C的纳米级氧化铈粉体与成型剂混合并混炼后，形成混炼泥料，混炼泥料用挤出机挤出成型呈蜂窝状，干燥后得到氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，其特征在于，在步骤A中，氧化铈与浓硝酸在溶解罐中反应，溶解罐通过底部吹气来混合氧化铈与浓硝酸反应，且氧化铈与浓硝酸的摩尔比为1:1。3.根据权利要求1所述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，其特征在于，在步骤B中，所述的混合表面处理剂包括无机表面处理剂和有机表面处理剂。4.根据权利要求3所述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，其特征在于，所述的无机表面处理剂包括水溶性硅胶，所述的水溶性硅胶的加入量为硝酸铈溶液的0.5-5wt％，所述的有机表面处理剂包括聚氧化乙烯，所述的聚氧化乙烯的加入量为硝酸铈溶液的0.5-5wt％。5.根据权利要求1所述的氧化铈基SCR烟气脱硝催化剂的制作方法，其特征在于，在步骤C中，浑浊液经板框压滤设备压滤后得到硝酸铈泥料，压滤后的液体再次浓缩并再次经过板框...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫福明，沈雁军，沈雁鸣，沈炳龙，张慧，张永，沈雁来，
申请(专利权)人：浙江三龙催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33