基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及脱硝催化剂领域，具体地涉及基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂及其制备方法。基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂由包括如下重量份的原料制备得到：二氧化钛30‑60份，二氧化锆10‑20份，氧化钨15‑30份，金属氧化物10‑40份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物3‑10份，短切玻璃纤维10‑15份，粘结剂0.5‑3份，脱模剂0.5‑2份，润滑剂0.5‑1份，造孔剂0.3‑0.8份。本发明专利技术还公开了基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂的制备方法，本发明专利技术制备的脱硝催化剂活性温度窗口较宽，抗压强度高、脱硝效果较佳。

Alum free denitration catalyst based on nano rare earth hydrosol and preparation method thereof

The invention relates to the field of denitration catalyst, in particular to a alum free denitration catalyst based on nano rare earth hydrosol and a preparation method thereof. The alumina free alum denitrification catalyst based on the nano rare earth hydrosol is prepared by the raw material including the following weight: 30 titanium dioxide, two zirconia 10, 30 parts, 15 metal oxide 10, 3 metal oxide 10, 3 mixture of lanthanum carbonate and gadolinium carbonate, 10, 10, 15 and binder Release agent 0.5, 2, lubricant 0.5, 1, pore forming agent 0.3, 0.8. The invention also discloses a preparation method of no alum denitrification catalyst based on Nanoscale Rare Earth hydrosol, which has a wide active temperature window, high compressive strength and good denitrification effect.

【技术实现步骤摘要】
基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术涉及脱硝催化剂领域，具体地涉及基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，排放要求日益严格。在众多烟气脱硝技术中，选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction，SCR)是仍然是国际主流的技术，其NOx脱除率可达到80％～90％。其中，脱硝催化剂是SCR技术的核心，发达国家在上世纪80年代就开发出了针对煤质特点、锅炉类型等的一系列脱硝催化剂，我国许多科研单位与企业针对我国燃煤锅炉和催化裂化烟气状况也进行了一系列的研究，并开发了一些脱硝催化剂。传统的钒钛系脱硝催化剂，活性温度窗口较窄（320～400℃），运行过程中易受SO2中毒，低温下活性较低，且易产生硫铵，堵塞催化剂孔及空预器及下游设备，造成系统压降较大，增加引风机的用电成本等不利因素，同时矾系催化剂本身对环境的污染也不可忽视。因此开发一种无矾的宽带活性温度窗口的脱硝催化剂显得很有必要。
技术实现思路
为此，本专利技术一方面提供基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：二氧化钛30-60份，二氧化锆10-20份，氧化钨15-30份，金属氧化物10-40份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物3-10份，短切玻璃纤维10-15份，粘结剂0.5-3份，脱模剂0.5-2份，润滑剂0.5-1份，造孔剂0.3-0.8份。优选地所述的基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂由包括如下重量份的原料制备得到：二氧化钛45-51份，二氧化锆15-17份，氧化钨18-22份，金属氧化物20-30份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物5-8份，短切玻璃纤维12-14份，粘结剂0.5-3份，脱模剂0.5-2份，润滑剂0.5-1份，造孔剂0.3-0.8份。在一种技术方案中，所述金属氧化物为氧化镁、氧化锰和氧化铁中的一种或多种。在一种技术方案中，所述碳酸镧铈和碳酸钆的重量比为4:(1-3)。在一种技术方案中，所述短切玻璃纤维长度为10mm-30mm，直径为10-12μm。在一种技术方案中，所述粘结剂为低熔点玻璃粉SHBF-160中的一种。在一种技术方案中，所述脱模剂为单乙醇胺和甲基硅油的混合物。在一种技术方案中，所述润滑剂为硬脂酸与硬脂酸镁的混合物。在一种技术方案中，所述造孔剂为聚氨酯海绵。本专利技术的另一方面是披露了基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按重量比将碳酸镧铈和碳酸钆溶解于去离子水中，边搅拌边缓慢加入草酸，待pH到6后停止加草酸，继续搅拌30min，得到纳米稀土水溶胶；（2）按重量配比将二氧化钛、二氧化锆、氧化钨、金属氧化物、造孔剂加入水中混合搅拌均匀，用氨水调节pH到9后，加入短切玻璃纤维继续搅拌；（3）将步骤（1）得到的纳米稀土水溶胶加入步骤（2）的混合物溶液中，搅拌均匀后，接着加入粘结剂、脱模剂和润滑剂继续搅拌得到泥料；（4）将步骤（3）得到的泥料在预过滤挤出机上进行挤出成型，得到催化剂成型湿柸；（5）将步骤（4）得到的催化剂成型湿柸在500-700℃下焙烧5-10h，煅烧出的催化剂成品进行定长度切割，放入端面硬化液中进行端面硬化，最终得到基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术制备的无矾脱硝催化剂可适用于310-450℃，并能有效使用3年以上；（2）本专利技术在现有技术基础上，加入特定组分的纳米稀土水溶胶，提高了催化剂的脱硝能力；（3）本专利技术在现有技术基础上，加入短切玻璃纤维和润滑剂、粘结剂，提升了催化剂的抗压强度；（4）本专利技术采用聚氨酯泡沫造孔剂，制得的催化剂比表面积更高，催化性能更好。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所述领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。在下文中，将通过实施例对本专利技术进行更详细的描述，但应理解，这些实施例仅仅是例示的而非限制性的。低熔点玻璃粉SHBF-160是我公司生产的一种先进的焊接材料，该材料具有较低的熔化温度和封接温度，良好的耐热性和化学稳定性，高的机械强度，而被广泛应用于电真空和微电子技术、激光和红外技术、高能物理、能源、宇航、汽车等众多领域。可实现玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接,粘结温度可以350-380度条件下实现，粘结后可以长期耐800度的温度。如果没有特殊说明，所有原料都是市售的。实施例中采用国标测定材料的各项性能，如无特别说明，组分的分数均为重量分数。实施例中短切玻璃纤维的平均长度为10-30mm，平均直径为10-12μm。实施例1（1）将碳酸镧铈4份和碳酸钆2份溶解于去离子水中，边搅拌边缓慢加入草酸，待pH到6后停止加草酸，继续搅拌30min，得到纳米稀土水溶胶；（2）将二氧化钛48份、二氧化锆16份、氧化钨21份、氧化镁10份、氧化锰10份、氧化铁5份、和聚氨酯海绵0.6份加入水中混合搅拌均匀，用氨水调节pH到9后，加入短切玻璃纤维13份继续搅拌；（3）将步骤（1）得到的纳米稀土水溶胶加入步骤（2）的混合物溶液中，搅拌均匀后，接着加入低熔点玻璃粉SHBF-1601.5份、单乙醇胺0.8份、甲基硅油0.2份、硬脂酸0.68份、硬脂酸镁0.04份继续搅拌得到泥料；（4）将步骤（3）得到的泥料在预过滤挤出机上进行挤出成型后，得到催化剂成型湿柸；（5）将步骤（4）得到的催化剂成型湿柸在500-700℃下焙烧5-10h，煅烧出的催化剂成品进行定长度切割，放入端面硬化液中进行端面硬化，最终得到基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂。实施例2（1）将碳酸镧铈4份和碳酸钆2份溶解于去离子水中，边搅拌边缓慢加入草酸，待pH到6后停止加草酸，继续搅拌30min，得到纳米稀土水溶胶；（2）将二氧化钛48份、二氧化锆16份、氧化钨21份、氧化镁15份、氧化锰10份、氧化铁5份、和聚氨酯海绵0.6份加入水中混合搅拌均匀，用氨水调节pH到9后，加入短切玻璃纤维13份继续搅拌；（3）将步骤（1）得到的纳米稀土水溶胶加入步骤（2）的混合物溶液中，搅拌均匀后，接着加入低熔点玻璃粉SHBF-1601.5份、单乙醇胺0.8份、甲基硅油0.2份、硬脂酸0.68份、硬脂酸镁0.04份继续搅拌得到泥料；（4）将步骤（3）得到的泥料在预过滤挤出机上进行挤出成型后，得到催化剂成型湿柸；（5）将步骤（4）得到的催化剂成型湿柸在500-700℃下焙烧5-10h，煅烧出的催化剂成品进行定长度切割，放入端面硬化液中进行端面硬化，最终得到基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂。实施例3（1）将碳酸镧铈4份和碳酸钆2份溶解于去离子水中，边搅拌边缓慢加入草酸，待pH到6后停止加草酸，继续搅拌30min，得到纳米稀土水溶胶；（2）将二氧化钛48份、二氧化锆16份、氧化钨21份、氧化镁20份、氧化锰10份、氧化铁10份、和聚氨酯海绵0.6份加入水中混合搅拌均匀，用氨水调节pH到9后，加入短切玻璃纤维13份继续搅拌；（3）将步骤（1）得到的纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：二氧化钛30‑60份，二氧化锆10‑20份，氧化钨15‑30份，金属氧化物10‑40份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物3‑10份，短切玻璃纤维10‑15份，粘结剂0.5‑3份，脱模剂0.5‑2份，润滑剂0.5‑1份，造孔剂0.3‑0.8份。

【技术特征摘要】
1.基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：二氧化钛30-60份，二氧化锆10-20份，氧化钨15-30份，金属氧化物10-40份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物3-10份，短切玻璃纤维10-15份，粘结剂0.5-3份，脱模剂0.5-2份，润滑剂0.5-1份，造孔剂0.3-0.8份。2.根据权利要求1所述的基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备得到：二氧化钛45-51份，二氧化锆15-17份，氧化钨18-22份，金属氧化物20-30份，碳酸镧铈和碳酸钆的混合物5-8份，短切玻璃纤维12-14份，粘结剂0.5-3份，脱模剂0.5-2份，润滑剂0.5-1份，造孔剂0.3-0.8份。3.根据权利要求1所述的基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，所述金属氧化物为氧化镁、氧化锰和氧化铁中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，所述碳酸镧铈和碳酸钆的重量比为4:(1-3)。5.根据权利要求1所述的基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于，所述短切玻璃纤维长度为10mm-30mm，直径为10-12μm。6.根据权利要求1所述的基于纳米稀土水溶胶的无矾脱硝催化剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟学群，刘献珠，刘民，陈建山，杨雪英，
申请(专利权)人：广州市新稀冶金化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44