一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法技术

一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其制备过程依次包括以下步骤：(1)配制含有催化活性成分的混合溶液；(2)将氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在步骤(1)配制的溶液中；(3)将步骤(2)浸渍溶液的纤维棉去除多余溶液后，用氨气熏蒸；(4)将经步骤(3)熏蒸过的纤维棉进行干燥处理；(5)煅烧。本发明专利技术所制的催化剂产品比表面积大、耐高温、耐腐蚀、使用的范围宽。

Method for preparing catalytically active ceramic cotton for denitration of flue gas

A flue gas denitration system for cotton catalytic activity ceramic preparation method, the preparation process comprises the following steps: (1) mixed solution containing a catalytically active ingredient; (2) the zirconia ceramic fiber cotton dipped in step (1) prepared in solution; (3) the step (2) fiber cotton impregnated solution to remove excess solution, using ammonia gas; (4) the step (3) fiber cotton fumigated drying process; (5) calcination. The catalyst product of the invention has the advantages of large specific surface area, high temperature resistance, corrosion resistance and wide application range.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工陶瓷领域，尤其涉及烟气脱硝用催化活性陶瓷棉。
技术介绍
氮氧化物是大气主要污染物之一，严重危害生态环境和人类健康，目前脱硝常用的技术之一为氨气选择性催化还原法，常规的方法是将催化剂涂敷在蜂窝或多孔陶瓷载体表面，将载体置于容器中，高温烟气通过时，所含氮氧化物与氨气反应生成氮气和水。由于蜂窝或者多孔陶瓷是刚性体，在催化装置形状尺寸变化时，需要重新制作合适形状和尺寸的催化剂载体，降低了应用的便捷性。本专利技术将催化剂包覆在陶瓷纤维表面形成具有催化活性的陶瓷纤维，具有形状可变和流体通过时阻力较小的优点，可以填充于各种形状的容器和管道中作为催化剂。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提供一种耐高温，耐腐蚀，安装简单，方便更新替换，节约成本，催化剂比表面积大，且多种活性成分相互促进，催化活性较好，脱硝率在90%以上的烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制造方法。为实现本专利技术目的，提供了以下技术方案：一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配制含有催化活性成分的混合溶液；(2)将氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在混合溶液中；(3)将浸渍在混合溶液中的氧化锆陶瓷纤维棉取出，去除多余溶液后，用氨气熏蒸；(4)将用氨气熏蒸后的氧化锆陶瓷纤维棉进行干燥；(5)将干燥后的氧化锆陶瓷纤维棉放入电加热窑炉中煅烧；所述混合溶液含有硝酸锆、硝酸锰、硝酸铁、硝酸铈，以混合溶液总重量计其组份包括硝酸锆25wt%~43wt%，硝酸锰为16wt%~30wt%，硝酸铁为8wt%~15wt%，硝酸铈为18wt%~26wt%；作为优选，氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在混合溶液中的浸渍时间是2~10min，溶液温度是40~60℃。作为优选，氨气熏蒸是将氧化锆陶瓷纤维棉放置在一个密闭的充满氨气的容器中，放置时间为0.2-1h。作为优选，煅烧温度为420~580℃，从室温加热到煅烧温度的升温速度≤3℃/min，高温煅烧时间为5~18h，随炉冷却至室温。作为优选，混合溶液中还含有添加剂曲拉通X-100(辛基苯基聚氧乙烯醚)，浓度为混合溶液总质量的0.2%~0.8%。作为优选，氧化锆陶瓷纤维棉纤维直径为2~5μm，体积密度为90~120kg/m3。作为优选，干燥方法为微波干燥法，时间为5~30min。本专利技术有益效果：本专利技术的催化剂耐高温，耐腐蚀，安装简单，方便更新替换，节约成本。另外，本专利技术的催化剂比表面积大，且多种活性成分相互促进，催化活性较好。本专利技术的催化活性陶瓷膜脱硝率在90%以上。本专利技术制备的活性成分Zr-Mn-Fe-Ce是负载在ZrO2陶瓷纤维棉上的，可以整体用于催化膜管中，解决了产品与催化剂难分离的问题，并且方便进行更新替换，催化剂活性成分中MnO2具有非常突出的低温催化特性，Mn-Fe组合具有更好的催化活性和N2选择性，CeO2具有较好的储放氧能力，可显著提升催化剂的活性，较多的ZrO2促进形成弱酸酸位点，增强了催化剂在低温阶段的活性，增加了吸附NH3的效率，加强了催化净化的效果。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做更进一步的解释，下列实施例仅用于说明本专利技术，但并不用来限定本专利技术的使用范围。实施例1：一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其制备过程包括以下步骤：(1)配制含有催化活性成分的混合溶液；其中，以混合物溶液总重量计，硝酸锆39wt%，硝酸锰为28wt%，硝酸铁为12wt%，硝酸铈为21wt%；曲拉通X-100(辛基苯基聚氧乙烯醚)0.3%wt%。(2)将氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在步骤(1)配制的溶液中；其中，浸渍时间是3min，溶液温度是45℃；氧化锆陶瓷纤维棉纤维直径为3μm，体积密度为95kg/m3。(3)将步骤(2)浸渍溶液的纤维棉用甩干机去除多余溶液后，将纤维棉放置在一个密闭的充满氨气的容器中，进行熏蒸；时间为30min。(4)将经步骤(3)熏蒸过的纤维棉进行微波干燥，时间为8min。(5)煅烧；所述步骤(5)中的煅烧，温度为430℃，煅烧时间为8h，升温速度1℃/min。取本实施例的催化剂进行标况下的脱硝测试，脱硝率达92.3%。实施例2：一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其制备过程包括以下步骤：(1)配制含有催化活性成分的混合溶液；其中，以混合物溶液总重量计，硝酸锆42wt%，硝酸锰为26wt%，硝酸铁为8wt%，硝酸铈为24wt%；曲拉通X-100(辛基苯基聚氧乙烯醚)0.5%wt%。(2)将氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在步骤(1)配制的溶液中；其中，浸渍时间是5min，溶液温度是50℃；氧化锆陶瓷纤维棉纤维直径为5μm，体积密度为103kg/m3。(3)将步骤(2)浸渍溶液的纤维棉用甩干机去除多余溶液后，将纤维棉放置在一个密闭的充满氨气的容器中，进行熏蒸；时间为45min。(4)将经步骤(3)熏蒸过的纤维棉进行微波干燥，时间为12min。(5)煅烧；所述步骤(5)中的煅烧，温度为480℃，煅烧时间为12h，升温速度1.5℃/min。取本实施例的催化剂进行标况下的脱硝测试，脱硝率达95.5%。实施例3：一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其制备过程包括以下步骤：(1)配制含有催化活性成分的混合溶液；其中，以混合物溶液总重量计，硝酸锆36wt%，硝酸锰为24wt%，硝酸铁为15wt%，硝酸铈为25wt%；曲拉通X-100(辛基苯基聚氧乙烯醚)0.6%wt%。(2)将氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在步骤(1)配制的溶液中；其中，浸渍时间是8min，溶液温度是55℃；氧化锆陶瓷纤维棉纤维直径为5μm，体积密度为103kg/m3。(3)将步骤(2)浸渍溶液的纤维棉用甩干机去除多余溶液后，将纤维棉放置在一个密闭的充满氨气的容器中，进行熏蒸；时间为50min。(4)将经步骤(3)熏蒸过的纤维棉进行微波干燥，时间为18min。(5)煅烧；所述步骤(5)中的煅烧，温度为500℃，煅烧时间为15h，升温速度2℃/min。取本实施例的催化剂进行标况下的脱硝测试，脱硝率达96.2%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1) 配制含有催化活性成分的混合溶液；(2) 将氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在混合溶液中；(3) 将浸渍在混合溶液中的氧化锆陶瓷纤维棉取出，去除多余溶液后，用氨气熏蒸；(4) 将用氨气熏蒸后的氧化锆陶瓷纤维棉进行干燥；(5) 将干燥后的氧化锆陶瓷纤维棉放入电加热窑炉中煅烧；所述混合溶液含有硝酸锆、硝酸锰、硝酸铁、硝酸铈，以混合溶液总重量计其组份包括硝酸锆 25wt%~43wt%，硝酸锰为16 wt %~30 wt %，硝酸铁为8 wt %~15 wt %，硝酸铈为18 wt %~26 wt %。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配制含有催化活性成分的混合溶液；(2)将氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在混合溶液中；(3)将浸渍在混合溶液中的氧化锆陶瓷纤维棉取出，去除多余溶液后，用氨气熏蒸；(4)将用氨气熏蒸后的氧化锆陶瓷纤维棉进行干燥；(5)将干燥后的氧化锆陶瓷纤维棉放入电加热窑炉中煅烧；所述混合溶液含有硝酸锆、硝酸锰、硝酸铁、硝酸铈，以混合溶液总重量计其组份包括硝酸锆25wt%~43wt%，硝酸锰为16wt%~30wt%，硝酸铁为8wt%~15wt%，硝酸铈为18wt%~26wt%。2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉制备方法，其特征在于氧化锆陶瓷纤维棉浸渍在混合溶液中的浸渍时间是2~10min，溶液温度是40~60℃。3.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝用催化活性陶瓷棉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆丽芳，朱军，王越超，易佑宁，
申请(专利权)人：江苏省陶瓷研究所有限公司，江苏久吾高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32