一种整体式低温SCR脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种整体式低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂包括：二氧化钛24～48％、锰的氧化物12～16％、三氧化二钬1～10％、三氧化二铁5～9％、玻璃纤维3～8％、羧甲基纤维素2～5％、甘油3～6％、活性碳粉0.7～2％及水21～26％；制法为将二氧化钛、锰的氧化物、三氧化二钬、三氧化二铁、玻璃纤维、羧甲基纤维素和活性碳粉混合，加入甘油和水，制得膏体；将膏体陈化、模压成型、干燥、煅烧即可。优点为该脱硝催化剂具有良好的低温活性，即在120℃条件下，NO

Integral type low temperature SCR denitration catalyst and preparation method thereof

The invention discloses an integrated low temperature SCR denitration catalyst and preparation method thereof. The catalyst comprises: titanium dioxide, manganese oxide 24 ~ 48% ~ 16%, 12 three two 1 ~ 10%, holmium oxide Fe2O3 5 ~ 9%, 3 ~ 8% glass fiber, carboxymethyl cellulose, glycerol 3 2 ~ 5% ~ 6% from 0.7 to 2%, activated carbon and water from 21 to 26%; preparation method for titanium dioxide, manganese oxide, ferric oxide, holmium oxide three, two glass fiber, carboxymethyl cellulose and active carbon powder mixing, adding glycerin and water, prepared paste; the paste is aging, molding, drying and calcination. The advantage is that the denitration catalyst has good low temperature activity, that is, at 120 DEG C, NO

【技术实现步骤摘要】
一种整体式低温SCR脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化剂
，尤其涉及一种整体式低温SCR脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
氨气选择性催化还原法(NH3-SCR)是目前最高效、应用最广泛的烟气脱硝技术，诸如火电厂和柴油引擎等在内的固定源和移动源尾气的氮氧化物(NOx)脱除均采用此法。催化剂是NH3-SCR脱硝技术的核心部分，目前商用催化剂多为V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂，其工作温度一般在300～450℃范围内，属中温段催化剂。然而，我国的整体式脱硝催化剂的制备原料和设备仍然主要依赖于引进国外先进技术，整体式催化剂的成型制备技术仍然落后于国外，并且存在较大差距。目前我国的SCR脱硝工艺多釆用高温高尘布置，运行过程中商用的整体式催化剂长期受到烟尘和飞灰的冲刷，容易造成磨损和堵塞，烟尘和飞灰中的SO2、水蒸气、碱土金属、重金属等又会造成整体式催化剂的中毒失活。因而，研究和开发适用于低温低尘布置工艺的整体式低温SCR脱硝催化剂具有极其重要的现实意义和发展前景。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种具有良好低温活性的整体式低温SCR脱硝催化剂；本专利技术的另一目的是提供该催化剂的制备方法。技术方案：本专利技术整体式低温SCR脱硝催化剂，按质量百分比计包括如下原料：二氧化钛24～48％、锰的氧化物12～16％、三氧化二钬1～10％、三氧化二铁5～9％、玻璃纤维3～8％、羧甲基纤维素2～5％、甘油3～6％、活性碳粉0.7～2％及水21～26％。本专利技术通过添加玻璃纤维、羧甲基纤维素、甘油、活性碳粉及水，进一步提高了原料间的粘结性，增大了催化剂的比表面积，使制备的整体式低温SCR脱硝催化剂不仅具有良好低温活性且机械性能强。优选的，原料可包括：二氧化钛29～31％、锰的氧化物12～14％、三氧化二钬6～8％、三氧化二铁7～9％、玻璃纤维5～7％、羧甲基纤维素2～4％、甘油5～6％、活性碳粉0.8～1％及水23～25％。进一步说，本专利技术采用的锰的氧化物至少包括MnO2、Mn2O3或Mn3O4中的一种。玻璃纤维的粒径为100～200目。本专利技术制备整体式低温SCR脱硝催化剂的方法，包括如下步骤：(1)按质量百分比将二氧化钛、锰的氧化物、三氧化二钬、三氧化二铁、玻璃纤维、羧甲基纤维素和活性碳粉混合，加入甘油和水，制得膏体；(2)将上述膏体陈化、模压成型、干燥及煅烧后，即制得整体式低温SCR脱硝催化剂。再进一步说，步骤(2)中，陈化5～7h，加强膏体的可塑性；模压成型是在10～12MPa条件下进行。更进一步说，步骤(2)中，干燥是先在50～70℃下干燥11～13h，然后在70～90℃下干燥7～9h，最后在100～120℃下干燥3～5h，本专利技术采用三段式干燥方式，防止水分过快蒸发，以免坯体开裂。而煅烧先以4～6℃/min的速率升温至200～400℃并维持2～4h，再以4～6℃/min的速率升温至400～600℃并维持4～6h。本专利技术采用4～6℃/min的速率进行升温，进一步提高了脱硝催化剂的机械强度。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：该整体式SCR脱硝催化剂具有良好的低温活性，即在120℃条件下，NOx转化率能够高达95％左右，脱硝效率高，且机械性能强；同时，该制法可操作性强，能够获得理想的催化剂成型效果，工艺简单、成品率高。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1(1)混料：将48％二氧化钛、16％锰的氧化物、1％三氧化二钬、5％三氧化二铁、3％玻璃纤维、2％羧甲基纤维素和1％活性碳粉混合，均匀搅拌15min，配制成固相混合物；其中，锰的氧化物至少包括MnO2、Mn2O3或Mn3O4中的一种。(2)捏合：将3％甘油和21％水加入固相混合物中，经过30min捏合后，得到质地均匀的泥团。(3)练泥：在2MPa的外压下练泥4次，得到紧实的塑性膏体。(4)陈化：将塑性膏体在常温下密封陈化5h。(5)成型：将步骤(5)得到的膏体在10MPa的压力下进行模压定型，脱模后得到蜂窝状成型坯体。(6)干燥：将成型坯体先在50℃下干燥11h，然后在70℃下干燥7h，最后在100℃下干燥3h(7)焙烧：将干燥后的成型坯体先以4℃/min的速率升温至200℃并维持2h，再以4℃/min的速率升温至400℃并维持4h，待自然冷却后即获得整体式蜂窝状低温SCR脱硝催化剂的成品。将实施例1制备的整体式低温SCR脱硝催化剂置于模拟反应器中进行活性评价，反应气组成为Ф(NO)＝Ф(NH3)＝0.08％(体积分数)，Ф(O2)＝5％(体积分数)，N2为平衡气，空速4000h-1，在120℃条件下，测得整体式低温SCR催化剂的NOx转化率为80％。实施例2(1)混料：将24％二氧化钛、12％锰的氧化物、8％三氧化二钬、9％三氧化二铁、8％玻璃纤维、5％羧甲基纤维素和2％活性碳粉混合，均匀搅拌20min，配制成固相混合物；其中，锰的氧化物至少包括MnO2、Mn2O3或Mn3O4中的一种。(2)捏合：将6％甘油和26％水加入固相混合物中，经过40min捏合后，得到质地均匀的泥团。(3)练泥：在3MPa的外压下练泥5次，得到紧实的塑性膏体。(4)陈化：将塑性膏体在常温下密封陈化7h，进一步加强膏体的可塑性。(5)成型：将步骤(5)得到的膏体在12MPa的压力下进行模压定型，脱模后得到蜂窝状成型坯体。(6)干燥：将成型坯体先在70℃下干燥13h，然后在90℃下干燥9h，最后在120℃下干燥5h(7)焙烧：将干燥后的成型坯体先以6℃/min的速率升温至400℃并维持4h，再以6℃/min的速率升温至600℃并维持6h，待自然冷却后即获得整体式蜂窝状低温SCR脱硝催化剂的成品。将实施例2制成的整体式低温SCR脱硝催化剂置于模拟反应器中进行活性评价，反应气组成为Ф(NO)＝Ф(NH3)＝0.08％(体积分数)，Ф(O2)＝5％(体积分数)，N2为平衡气，空速4000h-1，在120℃条件下，测得整体式低温SCR催化剂的NOx转化率为85％。实施例3(1)混料：将30％二氧化钛、13％锰的氧化物、7％三氧化二钬、9％三氧化二铁、6％玻璃纤维、3％羧甲基纤维素和1％活性碳粉混合，均匀搅拌20min，配制成固相混合物；其中，锰的氧化物至少包括MnO2、Mn2O3或Mn3O4中的一种。(2)捏合：将6％甘油和25％水加入固相混合物中，经过40min捏合后，得到质地均匀的泥团。(3)练泥：在2MPa的外压下练泥5次，得到紧实的塑性膏体。(4)陈化：将塑性膏体在常温下密封陈化6h，进一步加强膏体的可塑性。(5)成型：将步骤(5)得到的膏体在10MPa的压力下进行模压定型，脱模后得到蜂窝状成型坯体。(6)干燥：将成型坯体先在60℃下干燥12h，然后在80℃下干燥8h，最后在110℃下干燥4h。(7)焙烧：将干燥后的成型坯体先以5℃/min的速率升温至300℃并维持3h，再以5℃/min的速率升温至500℃并维持5h，待自然冷却后即获得整体式蜂窝状低温SCR脱硝催化剂的成品。将实施例3制成的整体式低温SCR脱硝催化剂置于模拟反应器中进行活性评价，反应气组成为Ф(NO)＝Ф(NH3)＝0.08％(体积分数)，Ф(O2)＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体式低温SCR脱硝催化剂，其特征在于该催化剂按质量百分比计包括如下原料：二氧化钛24～48％、锰的氧化物12～16％、三氧化二钬1～10％、三氧化二铁5～9％、玻璃纤维3～8％、羧甲基纤维素2～5％、甘油3～6％、活性碳粉0.7～2％及水21～26％。

【技术特征摘要】
1.一种整体式低温SCR脱硝催化剂，其特征在于该催化剂按质量百分比计包括如下原料：二氧化钛24～48％、锰的氧化物12～16％、三氧化二钬1～10％、三氧化二铁5～9％、玻璃纤维3～8％、羧甲基纤维素2～5％、甘油3～6％、活性碳粉0.7～2％及水21～26％。2.根据权利要求1所述的整体式低温SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述二氧化钛29～31％、锰的氧化物12～14％、三氧化二钬6～8％、三氧化二铁7～9％、玻璃纤维5～7％、羧甲基纤维素2～4％、甘油5～6％、活性碳粉0.8～1％及水23～25％。3.根据权利要求1或2所述的整体式低温SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述锰的氧化物至少包括MnO2、Mn2O3或Mn3O4中的一种。4.根据权利要求1所述的整体式低温SCR脱硝催化剂，其特征在于：所述玻璃纤维的粒径为100～200目。5.一种制备权利要求1所述的整体式低温SCR脱硝催化剂的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)按质量百分比将二氧化钛、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚平，朱一闻，肖睿，黄天娇，徐海涛，沈凯，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32