一种脱硝催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种脱硝催化剂的制备方法，属于脱硝催化剂领域。本发明专利技术加入煤矸石为基体，加入滑石粉、菱镁矿进行辅助，提高载体的机械强度，降低热膨胀系数，形成具有高的机械强度、低的膨胀系数和低压降的载体物质，将催化剂的预处理物负载于制得的活性载体上，对预处理物进行保护，使得在催化过程中，为催化反应提供更大的场所，增大活性组分的利用率，有很强的机械性能和抗磨损性能，使得催化剂具有很好的抗飞灰沉积的性能，在排烟温度范围内具有较好的催化活性，同时催化剂负载于制得的载体的孔道内可以防止SO2和水蒸气中毒，延长催化剂的有效使用时间。本发明专利技术解决了针对目前脱硝催化剂催化过程中固体颗粒会对催化剂冲刷磨损、堵塞的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝催化剂的制备方法
本专利技术属于脱硝催化剂领域，尤其涉及一种脱硝催化剂的制备方法。
技术介绍
随着经济快速增长，付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。现在的重污染企业包括陶瓷、化工产业等行业，亟需进行环保设备改造，以保证生存环境得以改善。为解决日益严重的烟尘排放污染环境的问题，需要能高效过滤烟气粉尘，缓解大气污染的技术。选择性催化还原法脱硝技术，经过多年的研究和工业实践，形成了以TiO2为载体，V2O5为主要催化剂成分的脱硝催化剂体系，包括V2O5/TiO2、V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO3/TiO2，其操作温度在280-420℃之间，脱硝效率可达到85%以上，可有效地减少氮氧化物排放，满足日益严格的环保要求，为了满足越来越严格的NOx排放标准，SCR脱硝技术已经成为火电厂氮氧化物控制的主流技术。催化剂失活是一个复杂的物理化学过程，除了烟气中固体颗粒会对催化剂冲刷磨损以及堵塞外，烟气中的成分及固体颗粒中的成分会对催化剂有毒害作用，主要为K、Na、Mg、Ga等碱金属、碱土金属元素和As、P等非金属元素引起的SCR催化剂中毒的情况，针对SCR脱硝失活原因的差异，需要使用不同的工艺对催化剂进行再生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前脱硝催化剂催化过程中固体颗粒会对催化剂冲刷磨损、堵塞的问题，提供一种脱硝催化剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种脱硝催化剂的制备方法包括如下步骤：（1）取醋酸钴按质量比1~3：2~4：1~4加入醋酸锰、氧氯化锆混合，得混合物，取混合物按质量比1~3：10~15加入乙二醇，搅拌混合10~20min，再加入醋酸钴质量40~50%的尿素搅拌混合，得混合物；（2）取混合物转移至反应釜中，升温至180~200℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣经无水乙醇、去离子水洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物于550~600℃，通入一氧化碳气氛下保温3~4h，冷却至室温，得冷却物，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒置于等离子体反应器中，通入空气保护处理，得预处理物，备用；（3）取煤矸石、菱镁矿于气流磨中，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒a，取过筛颗粒a按质量比80~90：6~9加入氯化铵混合，保温，冷却至室温，得冷却物，按质量份数计，取200~300份冷却物、80~100份滑石粉、30~40份二氧化锆、40~50份纳米铝溶胶、15~20份碳纤维、20~30份田菁粉混合，粉碎过筛，收集混合过筛颗粒；（4）取混合过筛颗粒按质量比8~10：2~5加入去离子水混合，再加入去离子水质量15~20%的甘油和去离子水质量2~5%的桐油，于20~25℃保温18~36h，置于蜂窝模具中于23MPa挤压成型，保温，冷却至室温，得冷却物a；（5）按质量份数计，取100~200份步骤（2）备用的预处理物、10~20份聚乙烯醇、15~20份高岭土、100~150份水搅拌混合30~40min，得混合物a，取冷却物a按质量比2~5：9~15加入混合物a静置18~24h，过滤，取滤饼干燥，保温，冷却至室温，即得脱硝催化剂。所述步骤（1）中搅拌混合的条件为：于25~30℃搅拌混合1~2h。所述步骤（2）中预处理物的处理条件为：于输出电压5.6KV、频率8.9KHZ、放电功率5.9W处理1~2h。所述步骤（3）中所得冷却物的条件为：于700~800℃保温5~6h，冷却至室温，即得。所述步骤（3）中混合过筛颗粒为粉碎过300目筛。所述步骤（4）中挤压成型后的保温条件为：于90~100℃保温2~4h，再升温至1100~1300℃保温3~6h。所述步骤（5）中干燥后的保温条件为：于500~550℃保温4~6h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以醋酸钴、醋酸锰、氧氯化锆为原料，加入尿素经水热反应生成催化剂基体物，经CO作为还原氛围，将催化剂基体物置于其中进行煅烧，CO还原气氛引入晶格，使得催化剂的氧空位增多，从而更易反应产生羟基自由基，增强了催化剂的脱硝活性，同时利用等离子体处理催化剂基体物，处理后催化剂基体物的表面会被刻蚀变得粗糙，增大了比表面积，增强负载型催化剂金属与制备的载体之间的强相互作用，形成特殊的金属载体界面，从而提高半导体与金属之间的电子传递效率，抑制电荷复合，使催化剂基体物具有极高的活性，增强了催化剂稳定性，利用其中的钴、锰、锆元素对氮氧化物进行催化还原，其中锆元素的加入提高了催化剂的储氧能力，促进氧还原反应的进行；（2）本专利技术加入煤矸石为基体，加入滑石粉、菱镁矿进行辅助，为基体提供镁元素及调节铝、硅比例，加入田菁粉作为增韧剂，提高载体的机械强度，降低热膨胀系数，形成具有高的机械强度、低的膨胀系数和低压降的载体物质，将催化剂的预处理物负载于制得的活性载体上，对预处理物进行保护，使得在催化过程中，为催化反应提供更大的场所，增大活性组分的利用率，有很强的机械性能和抗磨损性能，使得催化剂具有很好的抗飞灰沉积的性能，在排烟温度范围内具有较好的催化活性，同时催化剂负载于制得的载体的孔道内可以防止SO2和水蒸气中毒，延长催化剂的有效使用时间。具体实施方式桐油：润滑剂；甘油：增塑剂；碳纤维：增韧剂；聚乙烯醇、高岭土：粘结成膜剂。一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：（1）取醋酸钴按质量比1~3：2~4：1~4加入醋酸锰、氧氯化锆混合，得混合物，取混合物按质量比1~3：10~15加入乙二醇，搅拌混合10~20min，再加入醋酸钴质量40~50%的尿素，于25~30℃搅拌混合1~2h，得混合物；（2）取混合物转移至反应釜中，升温至180~200℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣经无水乙醇、去离子水洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物于550~600℃，通入一氧化碳气氛下保温3~4h，冷却至室温，得冷却物，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒置于等离子体反应器中，通入空气保护，于输出电压5.6KV、频率8.9KHZ、放电功率5.9W保持1~2h，得预处理物，备用；（3）取煤矸石、菱镁矿于气流磨中，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒a，取过筛颗粒a按质量比80~90：6~9加入氯化铵混合，于700~800℃保温5~6h，冷却至室温，得冷却物，按质量份数计，取200~300份冷却物、80~100份滑石粉、30~40份二氧化锆、40~50份纳米铝溶胶、15~20份碳纤维、20~30份田菁粉混合，粉碎过300目筛，收集混合过筛颗粒；（4）取混合过筛颗粒按质量比8~10：2~5加入去离子水混合，再加入去离子水质量15~20%的甘油和去离子水质量2~5%的桐油，于20~25℃保温18~36h，置于蜂窝模具中于23MPa挤压成型，于90~100℃保温2~4h，再升温至1100~1300℃保温3~6h，冷却至室温，得冷却物a；（5）按质量份数计，取100~200份步骤（2）备用的预处理物、10~20份聚乙烯醇、15~20份高岭土、100~150份水搅拌混合30~40min，得混合物a，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，该制备方法包括如下步骤：（1）取醋酸钴按质量比1~3：2~4：1~4加入醋酸锰、氧氯化锆混合，得混合物，取混合物按质量比1~3：10~15加入乙二醇，搅拌混合10~20min，再加入醋酸钴质量40~50%的尿素搅拌混合，得混合物；（2）取混合物转移至反应釜中，升温至180~200℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣经无水乙醇、去离子水洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物于550~600℃，通入一氧化碳气氛下保温3~4h，冷却至室温，得冷却物，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒置于等离子体反应器中，通入空气保护处理，得预处理物，备用；（3）取煤矸石、菱镁矿于气流磨中，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒a，取过筛颗粒a按质量比80~90：6~9加入氯化铵混合，保温，冷却至室温，得冷却物，按质量份数计，取200~300份冷却物、80~100份滑石粉、30~40份二氧化锆、40~50份纳米铝溶胶、15~20份碳纤维、20~30份田菁粉混合，粉碎过筛，收集混合过筛颗粒；（4）取混合过筛颗粒按质量比8~10：2~5加入去离子水混合，再加入去离子水质量15~20%的甘油和去离子水质量2~5%的桐油，于20~25℃保温18~36h，置于蜂窝模具中于23MPa挤压成型，保温，冷却至室温，得冷却物a；（5）按质量份数计，取100~200份步骤（2）备用的预处理物、10~20份聚乙烯醇、15~20份高岭土、100~150份水搅拌混合30~40min，得混合物a，取冷却物a按质量比2~5：9~15加入混合物a静置18~24h，过滤，取滤饼干燥，保温，冷却至室温，即得脱硝催化剂。...

【技术特征摘要】
1.一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）取醋酸钴按质量比1~3：2~4：1~4加入醋酸锰、氧氯化锆混合，得混合物，取混合物按质量比1~3：10~15加入乙二醇，搅拌混合10~20min，再加入醋酸钴质量40~50%的尿素搅拌混合，得混合物；（2）取混合物转移至反应釜中，升温至180~200℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣经无水乙醇、去离子水洗涤，干燥，得干燥物，取干燥物于550~600℃，通入一氧化碳气氛下保温3~4h，冷却至室温，得冷却物，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒，取过筛颗粒置于等离子体反应器中，通入空气保护处理，得预处理物，备用；（3）取煤矸石、菱镁矿于气流磨中，粉碎过80目筛，收集过筛颗粒a，取过筛颗粒a按质量比80~90：6~9加入氯化铵混合，保温，冷却至室温，得冷却物，按质量份数计，取200~300份冷却物、80~100份滑石粉、30~40份二氧化锆、40~50份纳米铝溶胶、15~20份碳纤维、20~30份田菁粉混合，粉碎过筛，收集混合过筛颗粒；（4）取混合过筛颗粒按质量比8~10：2~5加入去离子水混合，再加入去离子水质量15~20%的甘油和去离子水质量2~5%的桐油，于20~25℃保温18~36h，置于蜂窝模具中于23MPa挤压成型，保温，冷却至室温，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽春，路芸，卢星，
申请(专利权)人：佛山市陵谐环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44