一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂及其制备方法技术

技术编号:14550359 阅读:44 留言:0更新日期:2017-02-04 23:27
本发明专利技术涉及一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂,属于工业脱硝技术领域,所述高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂各组分按照以下重量份数:TiO280份~85份、SiO21份~2份、Ca(OH)25份~10份、WO35份~10份、V2O50份~2份、玻璃纤维1份~3份混合而成。该技术方案与现有技术相比,通过Ca(OH)2的加入,减少催化剂中的结合水,增强催化剂颗粒之间的结合力,使其催化剂强度增强;同时Ca离子的加入能够在一定程度上提高催化剂的反应活性,提高催化效率,具有有益的技术效果。本发明专利技术还提供了一种上述催化剂的制备方法,该制作方法较现有的工艺,催化剂泥料挤出更容易,生产成本更低,具有广阔的市场前景。

High strength honeycomb type thin wall denitration catalyst and preparation method thereof

The invention relates to a high strength thin-walled honeycomb denitration catalyst denitration technology, which belongs to the industrial field, the high strength thin-walled honeycomb denitration catalyst components in accordance with the following parts by weight: TiO280 ~ 85, SiO21 ~ 2, Ca (OH) 25 ~ 10, WO35 ~ 10, V2O50 ~ 2, 1 ~ 3 glass fiber blend. Compared with the prior art, the technical scheme of Ca (OH), by adding 2, reduce the bound water in the catalyst, and enhance the binding force between catalyst particles, the catalyst strength; while adding Ca ions can enhance the catalytic activity in a certain extent, improve the catalytic efficiency, has the beneficial effect of technology. The invention also provides a preparation method of the catalyst, the preparation method is compared with existing technology, catalyst mud extrusion easier, lower production cost, and has broad market prospects.

一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂及其制备方法

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂,以及该催化剂的制备方法,属于工业脱硝

技术介绍
氮氧化物(NOX)是一种大气污染物,其主要来源于燃煤电厂,现今燃煤电厂的氮氧化物脱除法,主要有SCR技术、SNCR技术、低氮燃烧技术等,其中SCR技术由于其高效率和成熟性,被大多燃煤电厂所采用。SCR脱硝系统的布置方式一般为高灰尘布置,置于省煤器和空预器之间,高尘含量的烟气很容易对催化剂造成磨损,磨损的催化剂极易坍塌,造成催化剂活性降低,氮氧化物排放超标,因此脱硝催化剂机械强度成为了衡量其综合性能的重要指标。在SCR脱硝催化剂中,玻璃纤维的量越大,催化剂的机械强度越大。但是对于薄壁催化剂,玻璃纤维量越大,催化剂泥料挤出成型越困难,所以现在市场上,薄壁催化剂的机械强度只能达到正规值的60%,因此虽然薄壁催化剂性价比要远远优于厚壁催化剂,但是由于其在使用过程中极易磨损,其应用范围受到了很大限制,所以设计研发出一种高强度的薄壁催化剂有重大意义。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂,具体技术方案如下:一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂,所述高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂各组分按照以下重量份数:TiO280份~85份SiO21份~2份Ca(OH)25份~10份WO35份~10份V2O50份~2份玻璃纤维1份~3份混合而成。作为上述技术方案的改进,所述TiO2为粒径为10nm~100nm锐钛矿型TiO2粉末,所述Ca(OH)2为粒径为10nm~100nm的粉末。上述技术方案与现有技术相比,通过Ca(OH)2的加入,减少催化剂中的结合水,增强催化剂颗粒之间的结合力,使其催化剂强度增强;同时Ca离子的加入能够在一定程度上提高催化剂的反应活性,提高催化效率,具有有益的技术效果。本专利技术还提供了上述催化剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,混炼机混炼;步骤二,泥料制备;步骤三,煅烧成型;所述步骤一中,依次将TiO2、Ca(OH)2、SiO2、WO3、偏钒酸铵溶液和玻璃纤维加入到混炼机中混炼,搅拌得到均一的混合物;所述步骤二中,向步骤一得到的混合物中依次加入聚氧化乙烯和羧甲基纤维素,搅拌得到均一的泥料;所述步骤三中,将步骤二得到的泥料煅烧成型,得到高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂。作为上述技术方案的改进,所述步骤一分为四步:(1)TiO2的分散,先将TiO2加入混炼机中,边搅拌边向其中依次加入氨水和水搅拌均匀;(2)Ca(OH)2的混入,向(1)中加入Ca(OH)2,然后在依次加入硬脂酸和氨水,搅拌均匀;(3)WO3的混入,当温度升至60℃时,向(2)中加入SiO2和WO3,搅拌直至温度达到95℃,继续搅拌至含水量低至25%;(4)偏钒酸铵的混入,向(3)中加入偏钒酸铵溶液和玻璃纤维,然后加入少量氨水,搅拌得均一的混合物。作为上述技术方案的改进,所述TiO2、Ca(OH)2、SiO2、WO3、玻璃纤维的重量分数依次为80份~85份的TiO2、5份~10份的Ca(OH)2、1份~2份的SiO2、5份~10份的WO3、1份~3份的玻璃纤维,所述偏钒酸铵溶液按照产品中生成的0份~2份的V2O5进行等比例添加。作为上述技术方案的改进,所述步骤二中,当步骤一中的混合物含水量低至29%时,再向其中加入适量聚氧化乙烯和羧甲基纤维素,当泥料含水量降至27%时,取出泥料。作为上述技术方案的改进,所述步骤三中,将泥料进行挤出操作,然后放入干燥室中,干燥10天,再将泥料煅烧成型。上述技术方案提供的制备方法具有以下两个效果,一是相对于现有的生产工艺,玻璃纤维添加量相对于正常值减少一半,在不较小机械强度的情况下,使催化剂泥料挤出更容易;二是在相同效率的要求下,薄壁催化剂的有效组分含量比厚壁少,能够减小成本,具有广阔的市场前景。具体实施方式下面结合具体实施例进行详细阐述。实施例一按照下列步骤进行脱硝催化剂的制备,步骤一,混炼机混炼:(1)TiO2的分散,先称取20.1g纳米级锐钛矿型TiO2粉末加入混炼机中,边搅拌边向其中依次加32ml入氨水和100ml水搅拌均匀;(2)Ca(OH)2的混入,向(1)中加入1.3g纳米级Ca(OH)2粉末,然后在依次加入4.1g硬脂酸和10ml氨水,搅拌均匀;(3)WO3的混入,当温度升至60℃时,向(2)中加入0.3gSiO2和1.3gWO3,搅拌直至温度达到95℃,继续搅拌至含水量低至25%;(4)偏钒酸铵的混入,向(3)中加入4ml偏钒酸铵溶液和0.3g玻璃纤维,然后加入10ml氨水,搅拌得均一的混合物;步骤二,泥料制备:当步骤一中的混合物含水量低至29%时,再向其中加入适量聚氧化乙烯和羧甲基纤维素,当泥料含水量降至27%时,取出泥料;步骤三,煅烧成型:将泥料进行挤出操作,然后放入干燥室中,干燥10天,再将泥料煅烧成型,得到高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂。将经过上述步骤得到的脱硝催化剂在自制管式SCR反应器中进行脱硝反应活性评价,并将组分中Ca(OH)2去除,作为对比例一,其中模拟烟气的组成为600ppmNH3、600ppmNO和3%O2,总流速为350ml/min,设计反应温度区间为220℃~460℃,温度梯度为30℃。反应器尾管进出口气体浓度由Testo350-XL烟气分析仪进行在线检测,其脱硝效率见表1。同时按照国家标准GB/T1964-1996《多孔陶瓷压缩强度试验方法》对催化剂产品的抗压强度进行测试,测试结果见表2。实施例二按照下列步骤进行脱硝催化剂的制备,步骤一,混炼机混炼:(1)TiO2的分散,先称取21.3g纳米级锐钛矿型TiO2粉末加入混炼机中,边搅拌边向其中依次加40ml入氨水和100ml水搅拌均匀,其中纳米级的锐钛矿型TiO2粉末可以提高催化剂的比表面积,提高催化剂的负载效率;(2)Ca(OH)2的混入,向(1)中加入2.5g纳米级Ca(OH)2粉末,然后在依次加入6.2g硬脂酸和15ml氨水,搅拌均匀,其中纳米级的Ca(OH)2粉末可以提高其分散效果;(3)WO3的混入,当温度升至60℃时,向(2)中加入0.5gSiO2和2.5gWO3,搅拌直至温度达到95℃,继续搅拌至含水量低至25%;(4)偏钒酸铵的混入,向(3)中加入8ml偏钒酸铵溶液和0.8g玻璃纤维,然后加入20ml氨水,搅拌得均一的混合物;步骤二,泥料制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂,其特征在于,所述高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂各组分按照以下重量份数:TiO2          80份~85份SiO2          1份~2份Ca(OH)2       5份~10份WO3           5份~10份V2O5           0份~2份玻璃纤维      1份~3份混合而成。

【技术特征摘要】
1.一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂,其特征在于,所述高强度蜂窝式薄壁脱硝催化
剂各组分按照以下重量份数:
TiO280份~85份
SiO21份~2份
Ca(OH)25份~10份
WO35份~10份
V2O50份~2份
玻璃纤维1份~3份
混合而成。
2.如权利要求1所述的一种高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂,其特征在于,所述TiO2为粒
径为10nm~100nm锐钛矿型TiO2粉末,所述Ca(OH)2为粒径为10nm~100nm的粉末。
3.一种权利要求1所述的高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:步
骤一,混炼机混炼;步骤二,泥料制备;步骤三,煅烧成型;其特征在于,
所述步骤一中,依次将TiO2、Ca(OH)2、SiO2、WO3、偏钒酸铵溶液和玻璃纤维加入到混炼机
中混炼,搅拌得到均一的混合物;
所述步骤二中,向步骤一得到的混合物中依次加入聚氧化乙烯和羧甲基纤维素,搅拌
得到均一的泥料;
所述步骤三中,将步骤二得到的泥料煅烧成型,得到高强度蜂窝式薄壁脱硝催化剂。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤一分为四步:
(1)TiO2的分散,先将TiO2加入...

【专利技术属性】
技术研发人员:江厚兵刘江峰徐辉
申请(专利权)人:安徽省元琛环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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