一种脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及烟气脱硝技术领域，尤其是涉及一种脱硝催化剂及其制备方法。所述脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：(a)将含钒化合物溶解于溶剂中，浓缩得到含钒化合物的浓缩液；(b)将载体、含钨化合物和含钼化合物的混合溶液、含钒化合物的浓缩液混合均匀，捏合、成型、煅烧，得到所述脱硝催化剂。本发明专利技术制备得到的脱硝催化剂的活性负载高，可以制备得到钒含量高的催化剂产品，钒的负载量可达8％‑10％，配合其它活性组分，使脱硝催化剂适用温160‑400℃范围的温度区间。

A kind of denitrification catalyst and its preparation method

The invention relates to the field of flue gas denitration technology, in particular to a denitration catalyst and a preparation method thereof. The preparation method of the denitrification catalyst comprises the following steps: (a) dissolving the vanadium containing compounds in the solvent and concentrating the concentrated solution containing the vanadium compound; (b) mixing the carrier, tungsten containing compound and molybdenum containing compound solution and the concentration solution of the vanadium containing compound evenly, kneading, molding, calcining, and obtaining the denitration. Catalyzer. The active load of the denitrification catalyst prepared by the invention is high, and the catalyst product with high vanadium content can be prepared. The load of vanadium can reach 8% and 10%, and the denitrification catalyst is suitable for the temperature range of 160 temperature range of 400 C.

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术涉及烟气脱硝
，尤其是涉及一种脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
氮氧化物(NOX)是一种具有极大危害的大气污染物。大气中的NOX几乎有一半以上是由人为污染源所产生，主要来源于生产、生活中所使用的煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，是电力、化学、国防等工业以及锅炉和内燃机等设备所排放气体中的有毒物质之一。NOX以燃料燃烧过程所产生的数量最多，约占30％，其中约70％来源于煤炭的直接燃烧。大气中的NOX对人体健康和动植物生存都会造成一定的伤害，如形成酸雨、光化学烟雾等，因而急需治理。但NOX的水溶性和反应活性差，治理比较困难，技术要求高。现有技术中包括选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。SNCR虽然工艺简单，但是温度要求太高，并且脱硝效率并不理想。SCR是工业上应用最广的一种脱硝技术，理想状态下脱除率可达90％以上。但是，对于一些特殊的烟气，由于运行负荷低或本身锅炉特性使得脱硝装置入口温度低，无法达到常规SCR脱硝催化剂的使用要求，脱除率仅能达到约65％，并且催化剂寿命短。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种脱硝催化剂的制备方法，以解决现有技术中存在的脱硝催化剂使用温度高，适用温度范围窄，脱硝脱除率低的问题，并且，所述制备方法工艺简单，适用于工业化；通过所述制备方法制备得到的催化剂的活性负载高和催化剂的合格率高，并且极大改善了催化剂的物理强度和活性稳定性。本专利技术的第二目的在于提供一种所述脱硝催化剂，所述脱硝催化剂的活性负载高，合格率高，并且微观比表面积得到了极大的提高，催化活性高，适用温度范围宽；并且，催化剂的物理强度高，活性稳定性好，寿命长。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：(a)将含钒化合物溶解于溶剂中，浓缩得到含钒化合物的浓缩液；(b)将载体、含钨化合物和含钼化合物的混合溶液、含钒化合物的浓缩液混合均匀，捏合、成型、煅烧，得到所述脱硝催化剂。现有技术中，在生产高钒含量的催化剂时，钒溶解度低，钒前体分布不均匀，生产得到的催化剂微观开孔少，活性位点少，导致生产得到的催化剂的合格率极低(低于70％)，催化活性不稳定，寿命短。本专利技术通过将含钒化合物预先溶解于溶剂中，然后再进行浓缩，能够得到均匀分散的含钒化合物的浓缩液，浓缩液与载体及其它活性组分混合均匀，使制备得到的催化剂中钒含量高，极大的提高了催化剂的活性负载，同时催化剂产品合格率可达95％以上。高含量的钒，配合钨和钼，使得所述催化剂能够适应160-400℃的温度区间，在低温条件下仍旧保持优异的催化活性。优选的，所述步骤(a)中的溶剂包括单乙醇胺。优选的，所述步骤(a)中的溶剂为单乙醇胺的水溶液。更优选的，所述单乙醇胺的水溶液中单乙醇胺的质量分数为15-25％，优选为18-22％，更优选为20％。优选的，所述含钒化合物包括偏钒酸铵和五氧化二钒中的一种或两种。更优选的，所述含钒化合物为偏钒酸铵。偏钒酸铵中的铵根离子能够与溶剂中单乙醇胺的氨基相互作用，保证偏钒酸铵在溶液中的稳定性，避免偏钒酸铵分散不均匀，在浓缩得到浓度较高的偏钒酸铵的浓缩液时，仍旧能够保证偏钒酸铵的分散均匀性和稳定性，从而使制备得到的催化剂产品中活性组分分散均匀，提高催化剂活性稳定性。并且，可以制备得到钒含量高的催化剂产品，配合其它活性组分，拓宽所述脱硝催化剂的温度适应宽度，可适用于160-400℃范围的温度区间。现有技术中为提高催化剂中钒的含量，直接采用五氧化二钒与载体混合，但制备得到的催化剂活性分散不均匀，比表面积低，活性低，废品多，产品合格率低。优选的，所述步骤(a)中含钒化合物以钒计和溶剂的质量比为(1-2)﹕10，优选为(1.5-2)﹕10。优选的，所述步骤(a)中，将含钒化合物溶解于溶剂中，升温至90-98℃，搅拌直至溶液澄清，降温至75-80℃，搅拌蒸馏浓缩。更优选的，所述浓缩倍率为0.5-0.9，优选为0.7-0.8。优选的，所述含钨化合物和含钼化合物的混合溶液中钨和钼的质量比为1﹕(1-10)。通过调整钨和钼的比例，使所述脱硝催化剂适应于不同低温的脱硝反应。优选的，所述含钨化合物包括偏钨酸铵和仲钨酸铵，优选为偏钨酸铵。优选的，所述含钼化合物包括七钼酸铵。偏钨酸铵和七钼酸铵的溶解性好，均匀性好，并且酸碱度易于控制，使制备得到的催化剂的稳定性好。优选的，所述载体、含钨化合物和含钼化合物的混合溶液以钨和钼计、含钒化合物的浓缩液以钒计的各重量份数分别为58-68份、3-4份、4-9份。优选为60-65份、3.2-3.8份、5.5-8.4份。优选的，所述载体包括二氧化钛、堇青石和蒙脱石中的一种或多种。更优选的，所述载体包括二氧化钛和堇青石。进一步优选的，所述二氧化钛和堇青石的质量比为(20-22)﹕(1-3)。优选的，所述载体经过表面预处理。更优选的，所述表面预处理包括：将载体浸渍混合于氨水中。所述氨水与载体的质量比为1﹕(3-7)。进一步优选的，所述氨水的质量分数为5％-25％，优选6％-12％。二氧化钛等载体的保湿性差，经过氨水浸渍表面处理后，提高表面保湿性，避免开裂，中和载体的极性，使水分均匀的浸润在载体表面，能够充分与其它物料混合结合，提高催化剂的物理强度，延长寿命。优选的，所述煅烧温度为430-600℃，所述煅烧时间为16-48h。本专利技术还提供了一种前述脱硝催化剂的制备方法制备得到的脱硝催化剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)通过本专利技术的制备方法得到的脱硝催化剂的活性负载高，可以制备得到钒含量高的催化剂产品，钒的负载量可达8％-10％，配合其它活性组分，使脱硝催化剂适用温160-400℃范围的温度区间；(2)本专利技术的脱硝催化剂的微观比表面积得到了极大的提高，可达90m2/g；(3)本专利技术的脱硝催化剂的物理强度高，横向强度＞1.5MPa，纵向强度＞4.5MPa，催化剂稳定性好。具体实施方式下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术提供了一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：(a)将含钒化合物溶解于溶剂中，浓缩得到含钒化合物的浓缩液；(b)将载体、含钨化合物和含钼化合物的混合溶液、含钒化合物的浓缩液混合均匀，捏合、成型、煅烧，得到所述脱硝催化剂。在本专利技术一优选实施方式中，所述步骤(a)中的溶剂包括单乙醇胺。在本专利技术一优选实施方式中，所述步骤(a)中的溶剂为单乙醇胺的水溶液。更优选的，所述单乙醇胺的水溶液中单乙醇胺的质量分数为15-25％，优选为18-22％，更优选为20％。单乙醇胺能够与含钒化合物配合，提高含钒化合物的分散均匀性和稳定性，提高制备得到的催化剂的均匀性，从而提高脱硝催化活性。在本专利技术一优选实施方式中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)将含钒化合物溶解于溶剂中，浓缩得到含钒化合物的浓缩液；(b)将载体、含钨化合物和含钼化合物的混合溶液、含钒化合物的浓缩液混合均匀，捏合、成型、煅烧，得到所述脱硝催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)将含钒化合物溶解于溶剂中，浓缩得到含钒化合物的浓缩液；(b)将载体、含钨化合物和含钼化合物的混合溶液、含钒化合物的浓缩液混合均匀，捏合、成型、煅烧，得到所述脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中的溶剂包括单乙醇胺；优选的，所述步骤(a)中的溶剂为单乙醇胺的水溶液；更优选的，所述单乙醇胺的水溶液中单乙醇胺的质量分数为15-25％。3.根据权利要求1所述的脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述含钒化合物包括偏钒酸铵和五氧化二钒中的一种或两种；优选的，所述含钒化合物为偏钒酸铵；优选的，所述步骤(a)中含钒化合物以钒计和溶剂的质量比为(1-2)﹕10；更优选的，所述步骤(a)中含钒化合物以钒计和溶剂的质量比为(1.5-2)﹕10。4.根据权利要求1所述的脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中，将含钒化合物溶解于溶剂中，升温至90-98℃，搅拌直至溶液澄清，降温至75-80℃，搅拌蒸馏浓缩；优选的，所述浓缩倍率为0.5-0.9；更优选的，所述浓缩倍率为0.7-0.8。5.根据权利要求1所述的脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述含钨化合物和含钼化合物的混合溶液中钨和钼的...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴叶舜，
申请(专利权)人：宜兴市宜刚环保工程材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32