一种车用高目数挤出式SCR脱硝催化剂及其制备方法技术

针对汽车尾气排放的氮氧化物脱除问题，本发明专利技术公开了一种高目数车用挤出式SCR催化剂及其制备方法，以钛钨粉为主要原料，加入羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯、油酸，化学纤维，γ氧化铝，乙二醇、乳酸、催化剂前驱体溶液、乙醇胺、γ氧化铝、硅溶胶、氨水、去离子水，通过捏合、练泥、陈腐、挤出成型、干燥、烧成一系列步骤最终制备出了蜂窝状挤出式SCR脱硝催化剂；该技术生产的催化剂具有很好的催化活性，较高的目数和较高的机械强度。

High mesh extrusion type SCR denitration catalyst and preparation method for vehicle

For the removal of nitrogen oxide emission, the invention discloses a high number of car type SCR catalyst and its preparation method by extrusion, with titanium tungsten powder as the main raw material, adding hydroxypropyl methyl cellulose, poly ethylene oxide, oleic acid, chemical fiber, gamma alumina, ethylene glycol, lactic acid, catalyst precursor solution, ethanolamine, gamma alumina, silica sol, ammonia, deionized water, through kneading, kneading, stale, extrusion molding, drying and firing a series of steps to final preparation of honeycomb extrusion type SCR denitration catalyst; the catalyst technology has good catalytic activity, high mechanical strength and mesh high.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂，特别是用于汽车尾气处理的挤出式SCR脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着国民经济的持续稳定增长，我国汽车行业发展乐观，汽车销售量每年持续增长，随着全国汽车总量的不断增加，汽车尾气排放污染问题日益严重，其中含有的氮氧化合物和空气中的水分结合可形成酸雨，而且这些氮氧化物还可以在光照条件下和碳氢化合物反应形成光化学烟雾，因此氮氧化物的排放对环境的危害极大。20世纪50年代美国人提出了SCR脱硝技术并申请了专利，20世纪70年代日本人开始开发和研究此技术，并实现了工业化生产。随后欧美等国家对此技术进行了改进，使其得到了发展和应用。早期SCR催化剂主要以贵金属铂、钯为主，还原剂主要为甲烷、氨等。目前占据市场大部分份额的是NH3选择性催化还原(SCR)技术，SCR催化剂主要是非贵金属类催化剂。SCR技术是指在有氧条件，氨气和和NOX发生氧化还原反应，生成N2和H2O从而使有害气体NOX转化为对环境无害的气体排出。随着目前国家对环境问题重视力度的加大及国四、国五标准的相继颁布，汽车尾气脱硝催化剂的生厂家也日益增多，总体来看目前国内做的比较多是涂覆式催化剂，其主要构成是载体、催化剂，所用载体一般为堇青石载体、金属载体等，所用催化剂主要有钒基催化剂、贵金属催化剂，分子筛催化剂等。相比于涂覆式催化剂，挤出式催化剂有明显的优势，挤出式催化剂整体是一个活性材料，具有更大的有效质量，极佳的耐久性，很好的低温活性。达到相同的排放标准挤出式催化剂所需材料的体积小于涂覆式催化剂，这有利于节约原料，降低生产成本。挤出式催化剂目前主要用于固定源的烟气脱硝领域，其成型制备等关键技术主要被国外公司垄断。对于移动源氮氧化物脱除，因为要考虑到移动源不同于固定源对催化剂，移动源催化剂对催化材料的机械强度要求较高，且脱硝工况比较复杂，因此车用挤出式催化剂不但要满足在复杂工况下催化剂保持良好的催化活性外，还要具备较高的机械强度。因此车用挤出式SCR催化剂比固定源挤出式SCR催化剂要求更高，目前国内研究者在车用挤出式催化剂研究方面还处于初级阶段。
技术实现思路
本专利技术针对汽车尾气排放的氮氧化物脱除问题，提供了一种车用高目数挤出式SCR脱硝催化剂及其制备方法，该技术生产的催化剂具有很好的催化活性和较高的机械强度。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高目数车用挤出式SCR催化剂，其特征在于，由如下重量组份的成分组成：钛钨粉100份、羟丙基甲基纤维素为2-7份、聚氧化乙烯1-5份、油酸为2-5份，化学纤维为1-7份、乙二醇为2-10份、乳酸为2-5份、催化剂前驱体溶液为15-35份、乙醇胺为2-6份、γ氧化铝为2-10份、硅溶胶1-10份、氨水为4-10份，去离子水1-16份。所述钛钨粉中二氧化钛为锐钛矿型，其中三氧化钨的含量为8-12％，二氧化钛的含量为88-92％。所述硅溶胶为碱性硅溶胶。进一步，一种高目数车用挤出式SCR催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)催化剂前驱体的制备，将偏钒酸铵与草酸按1:1-1:2.1的摩尔比溶解于去离子水中，用机械搅拌器搅拌，室温下使其完全溶解，制备出催化剂前驱体溶液，浓度为20％；(2)按上述重量组份称取钛钨粉、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯、油酸，化学纤维，γ氧化铝，加入捏合机中，捏合10-50min，使原料混合均匀，得到泥料，然后将乙二醇、乳酸、催化剂前驱体溶液、乙醇胺、γ氧化铝、硅溶胶、氨水、去离子水分别缓慢加入泥料中，捏合20-120min，捏合完毕后陈腐10-30h；(3)将上述陈腐好的泥料，在真空练泥机中练泥2-4次，真空度为-0.06—-0.1MPa；(4)将上述练泥后的泥料放入挤出成型机中挤出成型，挤出压力为3-8MPa，得到300-400目蜂窝式生坯；；(5)将上述蜂窝式生坯在25-80℃，湿度≥35％的条件下干燥后烧成，其烧成曲线是：起始温度100℃以下，每分钟升温0.5℃升温，升温至200-300℃煅烧100-200min，继续升温至500-600℃煅烧150-450min，既得催化剂成品。本专利技术具有有益效果，经以上步骤制得的挤出式SCR催化剂产品具有明显的优势，挤出式催化剂整体是一个活性材料，具有更大的有效质量，极佳的耐久性，更高的低温活性；同时达到相同的排放标准挤出式催化剂所需材料的体积小于涂覆式催化剂，有利于节约原料，降低生产成本。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合实例进一步阐释本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1(1)催化剂前驱体的制备，将偏钒酸铵与草酸按1：1的摩尔比溶解于去离子水中，用机械搅拌器搅拌，室温下使其完全溶解，制备出催化剂前驱体溶液，浓度为20％；(2)称取钛钨粉100份、羟丙基甲基纤维素2份、聚氧化乙烯1份、油酸为2份，化学纤维为1份，γ氧化铝2份，加入捏合机中，捏合10-50min，使原料混合均匀，然后将乙二醇2份、乳酸为2份、催化剂前驱体溶液15份、乙醇胺2份、γ氧化铝2份、硅溶胶1份、氨水4份，分别缓慢加入泥料中，并加入去离子水16份，捏合20-120min，捏合完毕后陈腐10-30h；(3)将上述陈腐好的泥料，在真空练泥机中练泥2-4次，真空度为-0.06—-0.1MPa；(4)将上述练泥后的泥料放入挤出成型机中挤出成型，挤出压力为3-8MPa，得到300目的蜂窝式生坯；(5)将上述蜂窝式生坯在25-80℃，湿度≥35％的条件下干燥后烧成，其烧成曲线是：起始温度100℃以下，每分钟升温0.5℃升温，升温至200-300℃煅烧100-200min，继续升温至500-600℃煅烧150-450min，既得催化剂成品。实施实例2(1)催化剂前驱体的制备，将偏钒酸铵与草酸按1：1的摩尔比溶解于去离子水中，用机械搅拌器搅拌，室温下使其完全溶解，制备出催化剂前驱体溶液，浓度为20％；(2)称取钛钨粉100份、羟丙基甲基纤维素7份、聚氧化乙烯5份、油酸5份，化学纤维7份，γ氧化铝10份加入捏合机中，捏合10-50min，使原料混合均匀，然后将乙二醇10份、乳酸5份、催化剂前驱体溶液35份、乙醇胺6份、γ氧化铝10份、硅溶胶5份、氨水10份，分别缓慢加入泥料中，并加入去离子水1份，捏合20-120min，捏合完毕后陈腐10-30h；((3)将上述陈腐好的泥料，在真空练泥机中练泥2-4次，真空度为-0.06—-0.1MPa；(4)将上述练泥后的泥料放入挤出成型机中挤出成型，挤出压力为3-8MPa，得到300目的蜂窝式生坯；(5)将上述蜂窝式生坯在25-80℃，湿度≥35％的条件下干燥后烧成，其烧成曲线是：起始温度100℃以下，每分钟升温0.5℃升温，升温至200-300℃煅烧100-200min，继续升温至500-600℃煅烧150-450min，既得催化剂成品。实施实例3(1)催化剂前驱体的制备，将偏钒酸铵与草酸按1：1的摩尔比溶解于去离子水中，用机械搅拌器搅拌，室温下使其完全溶解，制备出催化剂前驱体溶液，浓度为20％；(2)称取钛钨粉100份、羟丙基甲基纤维素3份、聚氧化乙烯2份、油酸3份，化学纤维2份，γ氧化铝3份加入捏合机中，捏合10-50min，使原料混合均匀，然后将乙二醇3份、乳酸3份、催化剂前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高目数车用挤出式SCR催化剂，其特征在于，由如下重量份的成分组成：钛钨粉100份、羟丙基甲基纤维素为2‑7份、聚氧化乙烯1‑5份、油酸为2‑5份，化学纤维为1‑6份、乙二醇为2‑10份、乳酸为2‑5份、催化剂前驱体溶液为15‑35份、乙醇胺为2‑6份、γ氧化铝为2‑10份、硅溶胶1‑10份氨水为4‑10份，去离子水1‑16份。

【技术特征摘要】
1.一种高目数车用挤出式SCR催化剂，其特征在于，由如下重量份的成分组成：钛钨粉100份、羟丙基甲基纤维素为2-7份、聚氧化乙烯1-5份、油酸为2-5份，化学纤维为1-6份、乙二醇为2-10份、乳酸为2-5份、催化剂前驱体溶液为15-35份、乙醇胺为2-6份、γ氧化铝为2-10份、硅溶胶1-10份氨水为4-10份，去离子水1-16份。2.根据权利要求1所述的一种高目数车用挤出式SCR催化剂，其特征在于，所述钛钨粉中二氧化钛为锐钛矿型，三氧化钨的含量为8-12％，二氧化钛的含量为88-92％。3.根据权利要求1所述的一种高目数车用挤出式SCR催化剂，其特征在于，所述硅溶胶为碱性硅溶胶。4.一种高目数车用挤出式SCR催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)催化剂前驱体的制备，将偏钒酸铵与草酸按1:1-1:2.1的摩尔比溶解于去离子水中，用机械搅拌器搅拌，室温下使其完全...

【专利技术属性】
技术研发人员：许顺磊，朱增赞，孙敏，詹望成，赵磊，冯峰，王超，卢冠忠，郭晓会，
申请(专利权)人：凯龙蓝烽新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32