一种适合无硫烟气工况低温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适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂的制备方法，属于催化技术领域。在制备适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂时添加了润滑、粘结、脱模剂及活性氧化铝等，采用强力混炼机依次有序的多步混料，混炼均匀的泥料经陈腐、预过滤挤出二次陈腐，通过真空挤出成型、干燥和煅烧，制备得到适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂。本发明专利技术制备的脱硝催化剂，能良好的适应于100～250℃工况下化工行业尾气，如钛板酸洗尾气、草酸生产线尾气、硝酸生产线尾气、化工含氮废液焚烧烟气的脱硝，该催化剂无硫或低硫烟气条件下具有良好的脱硝性能，并具备较强的机械强度和较长的机械寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术公开了一种催化剂，尤其涉及一种适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
化工行业含氮氧化物烟气如硝酸钠和亚硝酸钠生产装置尾气、中压法稀硝酸尾气、钛板酸洗尾气、草酸生产线尾气、化工含氮废液焚烧烟气的脱硝一直是大气污染领域的难点。市售低温催化剂的主活性成分为贵金属Pt，价格昂贵，N2选择性低，操作窗口窄(180~220℃)，应用范围有限，近年来应用最广泛钒钛基脱硝催化剂均为中高温催化剂，在低温下不具备可应用的反应活性。湿法脱硝虽然在化工领域脱硝有着广泛的应用，但存在着后续污水处理成本高问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足之处，公开了一种适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂的制备方法，该脱硝催化剂主要由以下组分：所述氧化铝33～35份、蒙脱石为15～17份、玻璃纤维4～5份、硫酸钙晶须为10～15份、木浆棉2～3份、氮化硅2～4份、氯化聚乙烯3～6份、马来酸-丙烯酸共聚物3～5份、羟丙基甲基纤维素10～12份、邻苯二甲酸酯2～3份、单乙醇胺2～3份、硬脂酸1～3份经过泥料捏合，陈腐，挤出成型、干燥与煅烧、浸渍催化浆料、再次干燥与煅烧工序制备而成；所述催化浆料由以下组分组成：硝酸锰12～15份、Al2O315～17份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物5～10份、聚二甲基硅氧烷0.5～2份、碳纤维6～10份、硝酸铈5～8份，硝酸镧5～6份、钛酸酯偶联剂4～5份。一种适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂的制备方法，其制备方法包括以下步骤：（1）泥料捏合：i）称取氧化铝、蒙脱石、玻璃纤维、硫酸钙晶须、硬脂酸、单乙醇胺、邻苯二甲酸酯、马来酸-丙烯酸共聚物、去离子水、20%氨水，其中去离子水：粉料重量比为1：（0.4～0.6），搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、20%氨水调节泥料指标，泥料捏合（i）泥料水分目标值38～45%，pH目标值7.8～9.4；ii）添加20%氨水0.5～1.5份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至95℃以上，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状，所述泥料水分目标值25～28%，pH目标值7.8～8.5；iii）边搅拌边依次添加木浆棉，氮化硅，添加20%氨水，搅拌15min左右，所述泥料水分目标值29～34%，pH目标值8.1～9.2；iv）依次添加氯化聚乙烯、羟丙基甲基纤维素，搅拌10min以上，所述泥料水分目标值28～32%，pH目标值8.1～9.0；（2）陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐，陈腐3-4h；（3）预过滤挤出：将陈腐好的泥料，在预过滤挤出机上，挤出力塑性1700～2200N，过滤挤出成泥条；（4）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，得到催化剂湿坯；（5）干燥-煅烧：将步骤（4）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，干燥温度为90℃，干燥周期5h；将干燥后的催化剂坯料进行煅烧，煅烧温度1100℃，煅烧过程中，控制温度从100℃起，按100℃/小时梯度递增，煅烧时间为18～22h，得到蜂窝陶瓷坯体，用硝酸清洗陶瓷坯体、烘干备用；（6）上浆：称取硝酸锰、Al2O3、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、聚二甲基硅氧烷、碳纤维、硝酸铈，硝酸镧、钛酸酯偶联剂，在70～95℃溶于含有1.2～3.5份草酸的水溶液，固液比1:3，升温至80℃并保温，用超声波震荡搅拌1～2小时，制成催化浆料；将步骤5所得蜂窝陶瓷坯体放入催化浆料池内，裹上催化浆料后放入干燥炉，干燥温度为70℃，干燥周期20～30分钟，刮除蜂窝陶瓷坯体外侧的催化浆料并清理干净后，重新放入干燥炉，干燥温度为90℃，干燥周期1h；（7）干燥-煅烧：将步骤（6）得到的蜂窝陶瓷坯体，转移至煅烧炉内进行煅烧，煅烧温度550℃，煅烧过程中，控制温度从100℃起，按100℃/小时梯度递增，煅烧时间为7～9h，得到低温蜂窝陶瓷体。本专利技术具有如下优点：本专利技术先经过高温烧制陶瓷胚体，再将陶瓷坯体上浆，最后经过500～600℃烧制而成。该催化剂无硫或低硫烟气条件下具有良好的脱硝性能，用该方法制备的脱硝催化剂可适用于100～250℃的低硫或无硫烟气中，特别适用于氮氧化物浓度高的烟气，如钛板酸洗尾气、草酸生产线尾气、硝酸生产线尾气、化工含氮废液焚烧烟气的脱硝，其氮氧化物脱除率高，N2选择性高，并具有较高的机械强度和较长的使用寿命。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是本专利技术可以以不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。实施例1适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂主要由以下组分：所述氧化铝33份、蒙脱石为15份、玻璃纤维5份、硫酸钙晶须为15份、木浆棉2份、氮化硅2份、氯化聚乙烯6份、马来酸-丙烯酸共聚物3份、羟丙基甲基纤维素10份、邻苯二甲酸酯3份、单乙醇胺2份、硬脂酸3份经过泥料捏合，陈腐，挤出成型、干燥与煅烧、浸渍催化浆料、再次干燥与煅烧工序制备而成；所述催化浆料由以下组分组成：硝酸锰12份、Al2O315份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物10份、聚二甲基硅氧烷0.5份、碳纤维6份、硝酸铈8份，硝酸镧6份、钛酸酯偶联剂4份。制备方法包括以下步骤：（1）泥料捏合：i）称取氧化铝、蒙脱石、玻璃纤维、硫酸钙晶须、硬脂酸、单乙醇胺、邻苯二甲酸酯、马来酸-丙烯酸共聚物混合，取20%氨水调节泥料pH，通过捏合及调节添加的去离子水、氨水调节泥料指标，所述去离子水：粉料重量比为0.4～0.6，搅拌捏合20min左右，泥料捏合（i）泥料水分目标值38～45%，pH目标值7.8～9.4；ii）添加20%氨水0.5～1.5份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至95℃以上，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状，所述泥料水分目标值25～28%，pH目标值7.8～8.5；iii）边搅拌边依次添加木浆棉，氮化硅，添加20%氨水，搅拌15min左右，所述泥料水分目标值29～34%，pH目标值8.1～9.2；iv）依次添加氯化聚乙烯、羟丙基甲基纤维素，搅拌10min以上，所述泥料水分目标值28～32%，pH目标值8.1～9.0；（2）陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐，陈腐3-4h；（3）预过滤挤出：将陈腐好的泥料，在预过滤挤出机上，滤网采用网孔规格为1.0x4mm或0.8x3mm的不锈钢滤网，挤出力塑性1700～2200N，过滤挤出成泥条；（4）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，挤出机控制条件为，挤出压力7MPa，挤出温度＜35℃，真空度-0.094MPa左右，得到催化剂湿坯；（5）干燥-煅烧：将步骤（4）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，干燥温度为90℃，干燥周期5h；将干燥后的催化剂坯料进行煅烧，煅烧温度1100℃，煅烧过程中，控制温度从100℃起，按100℃/小时梯度递增，煅烧时间为18～22h，得到蜂窝陶瓷坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂，其特征在于：该脱硝催化剂主要由以下组分：所述氧化铝33～35份、蒙脱石为15～17份、玻璃纤维4～5份、硫酸钙晶须为10～15份、木浆棉2～3份、氮化硅2～4份、氯化聚乙烯3～6份、马来酸‑丙烯酸共聚物3～5份、羟丙基甲基纤维素10～12份、邻苯二甲酸酯2～3份、单乙醇胺2～3份、硬脂酸1～3份经过泥料捏合，陈腐，挤出成型、干燥与煅烧、浸渍催化浆料、再次干燥与煅烧工序制备而成；所述催化浆料由以下组分组成：硝酸锰12～15份、Al2O35～10份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物5～10份、聚二甲基硅氧烷0.5～2份、碳纤维6～10份、硝酸铈5～8份，硝酸镧5～6份、钛酸酯偶联剂4～5份。

【技术特征摘要】
1.一种适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂，其特征在于：该脱硝催化剂主要由以下组分：所述氧化铝33～35份、蒙脱石为15～17份、玻璃纤维4～5份、硫酸钙晶须为10～15份、木浆棉2～3份、氮化硅2～4份、氯化聚乙烯3～6份、马来酸-丙烯酸共聚物3～5份、羟丙基甲基纤维素10～12份、邻苯二甲酸酯2～3份、单乙醇胺2～3份、硬脂酸1～3份经过泥料捏合，陈腐，挤出成型、干燥与煅烧、浸渍催化浆料、再次干燥与煅烧工序制备而成；所述催化浆料由以下组分组成：硝酸锰12～15份、Al2O35～10份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物5～10份、聚二甲基硅氧烷0.5～2份、碳纤维6～10份、硝酸铈5～8份，硝酸镧5～6份、钛酸酯偶联剂4～5份。2.一种制备权利要求1所述的适合无硫烟气工况低温脱硝催化剂的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）泥料捏合：i）称取氧化铝、蒙脱石、玻璃纤维、硫酸钙晶须、硬脂酸、单乙醇胺、邻苯二甲酸酯、马来酸-丙烯酸共聚物、去离子水、20%氨水，其中去离子水：粉料重量比为1：（0.4～0.6），搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、20%氨水调节泥料指标，泥料捏合（i）泥料水分目标值38～45%，pH目标值7.8～9.4；ii）添加20%氨水0.5～1.5份，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至95℃以上，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状，所述泥料水分目标值25～28%，pH目标值7.8～8.5；iii）边搅拌边依次添加木浆棉，氮化硅，添加20%氨水，搅拌15min左右，所述泥料水分目标值29～34%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓波，吴道君，李军营，王耀光，
申请(专利权)人：湖北神雾热能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42