本发明专利技术涉及一种脱硝脱二噁英催化剂，属于环保催化剂领域。本发明专利技术以氧化铝和纳米二氧化钛载体，催化剂的各组分之间形成Mo‑V‑W/TiO2‑Al2O3体系，在活性组分Mo、V、W 以及载体TiO2‑Al2O3的作用下实现脱硝功能，同时依靠过渡族金属组成的V‑W‑Ti‑Mo 体系，能够很好将二噁英分解成HCl、CO2、H2O，从而兼具脱二噁英、脱硝于一体，能有效精简尾气过滤排放设备的结构，降低环保成本。此外，本发明专利技术具备高抗尘干扰能力，在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能发挥最大的过滤性能，令催化剂的老化速度均一，滤除能力强且使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种脱硝脱二噁英催化剂及其制备方法，属于滤清污染气体的催化剂领域。
技术介绍
随着我国经济的发展，我国煤能源消耗量以及机动车的数量大幅度增加，造成空气中各种污染物含量也在迅速上升。经过几十年的努力，我国在控制粉尘以及二氧化硫污染方面已经得到一定的成功，但是二噁英和氮氧化物的污染尚未得到控制。因此，如何有效的控制二噁英氮氧化物的排放成为目前环保领域的焦点。传统的催化剂，只能对二噁英或者氮氧化物进行单向滤除，导致过滤混合烟气时，所需设备构造复杂，增加生产成本。并且，传统的催化剂依托蜂窝状催化剂进行过滤作业，这种催化剂的结构简单，然而一旦有大颗粒物进入催化剂内部，整条蜂窝条孔将发生阻塞，无法进行正常过滤反应。催化剂在高污染环境中作业，积尘是难免的，如何在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能令其发挥最大的过滤性能，是本领域技术人员需要解决的难题。本专利技术提出了一种脱硝脱二噁英催化剂，能同时滤除二噁英和氮氧化物，所制得催化剂价格低，化学和热稳定性好好，活性也较高，并且抗中毒性能高。此外，本专利技术具备高抗尘干扰能力，在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能发挥最大的过滤性能，令催化剂的老化速度均一，滤除能力强且使用寿命长。
技术实现思路
为解决高温催化剂的实际使用过程中遇到的问题，本专利技术提供了一种脱硝脱二噁英催化剂，能同时滤除二噁英和氮氧化物，所制得催化剂价格低，化学和热稳定性好好，活性也较高，并且抗中毒性能高。此外，本专利技术具备高抗尘干扰能力，在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能发挥最大的过滤性能，令催化剂的老化速度均一，滤除能力强且使用寿命长。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于由下述原料制得，所述份数均为重量份:基材60-70份；活性成分1-3份；助剂20-30份；粘结剂2-8份；增塑剂3-5份；其中所述基材包括二氧化钛、硅粉和γ-氧化铝。所述基材中二氧化钛、硅粉和γ-氧化铝按质量比为5:2:3。所述活性成分包括五氧化二钒、偏钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧；上述五氧化二钒、偏钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧的质量比为6:3:1:1。所述助剂包括氧化钇、三氧化钨和三氧化钼；上述氧化钇、三氧化钨和三氧化钼的质量比为1:3:3。所述粘结剂包括苏州土、膨润土和碳酸钙；上述苏州土、膨润土和碳酸钙的质量比为2:2:1。所述增塑剂包括羟甲基纤维素和硅藻泥；上述羟甲基纤维素和硅藻泥的质量比为3:2。还包括挤出润滑剂，挤出润滑剂的施加量为1.5-3份；所述挤出润滑剂包括甲基硅油和高油酸葵花油，甲基硅油和高油酸葵花油的质量比为3:1。本专利技术所述的脱硝脱二噁英催化剂，包括如下制备步骤：（1）将基材在80-120℃真空烘箱内干燥6-8h，降温至30-60℃，得到预处理基材；（2）称取活性成分和助剂，加入混料釜，将20-25L去离子水逐渐加入混料釜，并开启搅拌，以100-200r/min的速度搅拌2-3h后，加入步骤（1）中预处理基材，继续搅拌2-3h；（3）将步骤（2）的制得物，放入马弗炉，在500-700℃下煅烧4-6h；（4）将步骤（3）的制得物加入粘结剂、增塑剂和挤出润滑剂进行混炼，直至将物料混炼均匀；（5）将混炼出来的物料，熟化24-48h后，加入到过滤预挤出中挤出，过滤除去物料中杂质；（6）将过滤预挤出后的物料，通过模具整体挤出成型，并按照规定的长度，将上述成品进行切割成分段体，在每个分段体的两端进行半球形内凹式切削加工，令每个分段体的两端形成内凹的半球面；（7）两个相邻的分段体之间嵌入交联球体催化剂，即制得成品。步骤（7）中所述的交联球体催化剂的制备方法为将孔径为1-3mm的发泡金属加工成球形，用电泳沉积法在发泡金属的孔内施镀一层功能助剂材料，所述功能助剂材料的厚度小于0.5mm。所述功能助剂材料由下述原料制得，所述份数均为重量份:γ-氧化铝20-30份；五氧化二钒1-3份；三氧化钨10-15份；三氧化钼10-12份；碳酸钡或碳酸钙2-8份；硅藻泥3-5份；吐温-601-3份；十二烷基苯磺酸钠2-3份；聚四氟乙烯粉末4-7份。本专利技术所具有的有益效果是：1、氧化铝和纳米二氧化钛载体本身具有较高的比表面积，在此基础上添加造孔剂硅粉，能够令基材具有适合的孔结构和吸水率，可以提高载体的表面积，有利于催化剂活性成分分散，以提高催化剂的活性和寿命。2、催化剂的各组分之间形成Mo-V-W/TiO2-Al2O3体系，在活性组分Mo、V、W以及载体TiO2-Al2O3的作用下实现脱硝功能，同时依靠过渡族金属组成的V-W-Ti-Mo体系，能够很好将二噁英分解成HCl、CO2、H2O，从而兼具脱二噁英、脱硝于一体，能有效精简尾气过滤排放设备的结构，降低环保成本。3、加入稀土氧化物可以提高催化剂的耐热性，起到稳定晶格结构和防止体积收缩的双重作用。4、在相邻的两个蜂窝状分段体之间嵌入交联球体催化剂，交联球体催化剂在同步过滤的同时能够起到高效热传导和多通管的作用。脱销脱二噁英催化剂均需要在较高的温度条件下才能具有高反应活性，然而，烟气刚排放出时的温度并不能保持太久，随着烟气在催化剂中运动，温度逐渐减低。而泡沫金属均有极高的热传导效率，能够充分吸收烟气排出伊始时携带的热量，令催化剂前端和后端均匀受热，有利于提高脱销脱二噁英的转化率。此外，由于催化剂在高尘环境中作业，一旦分段体的一条蜂窝孔被阻塞，烟气也可以从过交联球体催化剂的多通管路进入下一相邻分段体中，令滤孔的阻塞率大为降低。并且，烟气在催化剂中的运动轨迹本身也不均匀，交联球体催化剂还能起到均匀分散烟气的作用，能在无需频繁停机清理积灰的基础上，仍能令其发挥最大的过滤性能，延长催化剂的整体使用寿命。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，具体实施例不限制本专利技术。一种脱硝脱二噁英催化剂，由下述原料制得，所述份数均为重量份:基材60-70份；活性成分1-3份；助剂20-30份；粘结剂2-8份；增塑剂3-5份；其中所述基材包括二氧化钛、硅粉和γ-氧化铝。具体实施例中的各成分及用量见下表：成分实施例一实施例二实施例三基材60份65份70份活性成分1份1.2份3份助剂20份25份30份粘结剂2份25份8份增塑剂3份3.7份5份挤出润滑剂1.5份2份3份所述基材中二氧化钛、硅粉和γ-氧化铝按质量比为5:2:3。所述活性成分包括五氧化二钒、偏钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧；上述五氧化二钒、偏钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧的质量比为6:3:1:1。所述助剂包括氧化钇、三氧化钨和三氧化钼；上述氧化钇、三氧化钨和三氧化钼的质量比为1:3:3。所述粘结剂包括苏州土、膨润土和碳酸钙；上述苏州土、膨润土和碳酸钙的质量比为2:2:1。所述增塑剂包括羟甲基纤维素和硅藻泥；上述羟甲基纤维素和硅藻泥的质量比为3:2。还包括挤出润滑剂，挤出润滑剂的施加量为1.5-3份；所述挤出润滑剂包括甲基硅油和高油酸葵花油，甲基硅油和高油酸葵花油的质量比为3:1。本专利技术所述的脱硝脱二噁英催化剂，包括如下制备步骤：（1）将基材在80-120℃真空烘箱内干燥6-8h，降温至30-60℃，得到预处理基材；（2）称取活性成分和助剂，加入混料釜，将20-25L去离子水逐渐加入混料釜，并开启搅拌，以100-200r/min的速度搅拌2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于由下述原料制得，所述份数均为重量份:基材 60‑70份；活性成分 1‑3份；助剂 20‑30份；粘结剂 2‑8份；增塑剂 3‑5份；其中所述基材包括二氧化钛、硅粉和γ‑氧化铝。
【技术特征摘要】
1.一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于由下述原料制得，所述份数均为重量份:基材60-70份；活性成分1-3份；助剂20-30份；粘结剂2-8份；增塑剂3-5份；其中所述基材包括二氧化钛、硅粉和γ-氧化铝。2.如权利要求1所述的一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于：所述基材中二氧化钛、硅粉和γ-氧化铝按质量比为5:2:3。3.如权利要求1所述的一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于：所述活性成分包括五氧化二钒、偏钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧；上述五氧化二钒、偏钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧的质量比为6:3:1:1。4.如权利要求1所述的一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于：所述助剂包括氧化钇、三氧化钨和三氧化钼；上述氧化钇、三氧化钨和三氧化钼的质量比为1:3:3。5.如权利要求1所述的一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于：所述粘结剂包括苏州土、膨润土和碳酸钙；上述苏州土、膨润土和碳酸钙的质量比为2:2:1。6.如权利要求1所述的一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于：所述增塑剂包括羟甲基纤维素和硅藻泥；上述羟甲基纤维素和硅藻泥的质量比为3:2。7.如权利要求1所述的一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于：还包括挤出润滑剂，挤出润滑剂的施加量为1.5-3份；所述挤出润滑剂包括甲基硅油和高油酸葵花油，甲基硅油和高油酸葵花油的质量比为3:1。8.如权利要求1所述的一种脱硝脱二噁英催化剂，其特征在于包括如下制备步骤：（1）将基材在80-120℃真空烘箱内干燥6-8h...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨公平，赵艳军，杨霞，任骞，牟婧，牟海波，韩永波，
申请(专利权)人：山东海润环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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