一种高耐磨平板式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高耐磨平板式脱硝催化剂的制备方法，称取矿物纤维，加入到蒸馏水中，搅拌0.5‑1h，过滤，置于0.5~5mol/L酸性溶液中，50~90℃搅拌、回流，处理1~8h，过滤，再置于2~5mol/L分散剂配置的溶液中，搅拌0.5‑1h后超声波处理2‑4 h，静置1 h，倒出上层悬浮液离心分离，随后烘干，并于400~600℃煅烧1~5h；将煅烧后的矿物纤维与TiO2混合均匀后，加入去离子水、粘结剂、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、成型助剂，混捏，形成膏料；将膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，400~600℃煅烧1~6h后制得平板式脱硝催化剂。本发明专利技术技术整体工艺简单，成本低，所制备的平板式脱硝催化剂脱硝性能高，并且，具备优良的机械性能和抗化学中毒性能。

A High Wear Resistance Flat Plate Denitrification Catalyst and Its Preparation Method

The invention discloses a preparation method of a high wear-resistant flat-plate denitrification catalyst, which is weighed mineral fibers, added to distilled water, stirred for 0.5 1h, filtered, placed in acidic solution of 0.5-5mol/L, stirred and refluxed at 50-90 (?) C, treated for 1-8h, filtered, and then placed in solution of 2-5mol/L dispersant configuration, stirred for 0.5 1h, then ultrasonic treated for 2 4 h, static for 1 h, and inverted the upper layer suspension. The liquid is centrifugally separated, then dried, and calcined at 400-600 C for 1-5 h; the calcined mineral fibers are evenly mixed with titanium dioxide, and then mixed with deionized water, binder, ammonium metavanadate solution, ammonium heptamolybdate solution and forming aids to form paste; the paste is coated on stainless steel mesh by roller, dried, and calcined at 400-600 C for 1-6 h to prepare flat-plate denitrification catalyst. The technology of the invention has the advantages of simple overall process, low cost, high denitrification performance of the prepared flat catalyst for denitrification, excellent mechanical performance and chemical poisoning resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨平板式脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术涉及选择性催化还原催化剂
，具体涉及一种高耐磨平板式脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济的发展，环境污染问题越来越严重，氮氧化物是造成污染问题罪魁祸首之一，因此控制氮氧化物的产生显得迫在眉睫，选择性催化还原(SCR)是一种经济、高效的氮氧化物(NOx)控制技术，已广泛应用于国内外燃煤电厂的脱硝工程中。SCR脱硝技术的核心是脱硝催化剂，从结构上划分脱硝催化剂分为蜂窝式、平板式和波纹板式三类。由于我国煤质复杂，燃烧后的飞灰浓度较高，因此抗飞灰的平板式脱硝催化剂正在被越来越多的燃煤电厂所选用。SCR脱硝催化剂的设计使用寿命为3年(24000h)，在燃煤电厂的实际运行过程中，SCR脱硝催化剂会随运行时间的增长而逐渐失活。目前关于对催化剂的中毒机理存在两种观点：物理中毒：催化剂微孔的堵塞，抑制了反应到达活性位点，使反应难以进行，还包括催化剂磨损和堵塞；化学中毒：一般以气态分子形式存在于烟气中且具有一定的挥发性，因此它很容易到达催化剂孔隙和表面的发生反应，使活性组分变成没有活性的砷酸钒，导致活性降低或丧失。因此，从催化剂中毒机理出发，开发出提高平板式催化剂机械性能和抗化学中毒性，对于延长催化剂使用寿命，具有重要的意义。专利技术专利CN103240078B公开了一种耐磨损SCR脱硝催化剂及其制备方法。在催化剂中加入了水合氧化铝溶胶，与活性组分混合，通过挤出、干燥、煅烧后得到蜂窝式成品，成品的耐磨性能提高了20%~40%。专利技术专利CN104226372B公开了一种平板式脱硝催化剂及其制备方法。通过在配方中加入芳纶、木浆纤维或活性炭纤维的一种或任意混合物，增大了催化剂中的孔洞大小，增加了孔洞的数量，提高了催化剂的抗化学中毒性。对于平板式催化剂来说，增强催化剂的机械性能的研究报道较少，同时增加催化剂机械性能和抗化学中毒性的研究就少之更少了。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高耐磨平板式脱硝催化剂及其制备方法,采用本专利技术的制备方法，制备得到的平板式脱硝催化剂，脱硝活性高。并且，具备优良的机械性能和抗化学中毒性能。催化剂的工业适用性强，不仅适用于燃煤电厂，还适用于玻璃，水泥等非电行业的脱硝治理。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术手段为：一种高耐磨平板式脱硝催化剂配方及其制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)称取矿物纤维，加入到蒸馏水中，搅拌0.5-1h，过滤，置于0.5~5mol/L酸性溶液中，50~90℃搅拌、回流，处理1~8h，过滤，再置于2~5mol/L分散剂配置的溶液中，搅拌0.5-1h后超声波处理2-4h，静置1h，倒出上层悬浮液离心分离，随后烘干，并于400~600℃煅烧1~5h；(2)将步骤(1)中煅烧后的矿物纤维与TiO2混合，加入去离子水、粘结剂、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、成型助剂，成型助剂，混捏，形成膏料；(3)将步骤(2)中的膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，400~600℃煅烧1~6h后制得平板式脱硝催化剂。所述矿物纤维为海泡石纤维、硅灰石纤维、硅酸铝纤维中的一种。所述酸性溶液为H2SO4溶液、HNO3溶液、HCl溶液中的一种。所述矿物纤维与酸溶液的固液比为1:20~1:100。所述分散剂的加入量为矿物纤维质量的0.5~10%。所述分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠中的一种。所述粘结剂为凹凸棒土、黏土、氧化铝、膨润土、高岭土的一种或几种的组合。所述成型助剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素或羟丙基纤维素中的一种或几种的组合。所述膏料成分的质量分数配比为：煅烧后的矿物纤维1~10%、TiO250~70%、粘结剂1~5%、偏钒酸铵0.5~10%、七钼酸铵1~10%、成型助剂1~5%，其余为水。有益效果：(1)本专利技术采用矿物纤维作为添加剂，制备平板式脱硝催化剂，利用矿物纤维的微观链式构型，以及其特有的纤维结构，有效提升催化剂膏料的粘接力，进而大幅增强催化剂的机械性能；(2)本专利技术对矿物纤维进行酸改性处理，减少矿物纤维中含有的杂质和有害元素，并且，增加矿物纤维的比表面积和孔容，提高矿物纤维对于碱性金属、重金属等有害元素的吸附能力，从而提高平板式脱硝催化剂抗中毒性能；(4)本专利技术对矿物纤维进行分散处理，能够进一步提高矿物纤维的比表面积和孔容，增加催化剂的抗中毒性；(3)本专利技术技术整体工艺简单，成本低，所制备的平板式脱硝催化剂脱硝性能高，并且，具备优良的机械性能和抗化学中毒性能。催化剂的工业适用性强，不仅适用于燃煤电厂，还适用于玻璃，水泥等非电行业的脱硝治理。具体实施方式以下实施例是通过选择性催化还原反应对本专利技术给予的进一步说明，而非对本专利技术的限制。对比例1将TiO2、去离子水、凹凸棒土、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、聚乙烯醇混炼均匀，形成膏料，膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，500℃煅烧2h后制得平板式脱硝催化剂。膏料成分的质量分数配比为：TiO270%、粘结剂5%、偏钒酸铵1%、七钼酸铵4%、成型助剂5%，其余为水。对比例2称取海泡石纤维、TiO2、去离子水、凹凸棒土、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、聚乙烯醇混炼均匀，形成膏料，膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，500℃煅烧3h后制得平板式脱硝催化剂。膏料成分的质量分数配比为：海泡石10%、TiO270%、粘结剂5%、偏钒酸铵1%、七钼酸铵4%、成型助剂5%，其余为水。对比例3称取海泡石纤维，置于3mol/L六偏磷酸钠的溶液（固液比1:5）中，搅拌0.5h后超声波处理3h，静置1h，倒出上层悬浮液离心分离，随后烘干，并于500℃煅烧2h；将煅烧后的海泡石纤维、TiO2、去离子水、凹凸棒土、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、聚乙烯醇混炼均匀，形成膏料，膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，500℃煅烧2h后制得平板式脱硝催化剂。膏料成分的质量分数配比为：煅烧后的海泡石10%、TiO270%、粘结剂5%、偏钒酸铵1%、七钼酸铵4%、成型助剂5%，其余为水。实施例1称取海泡石纤维，加入到蒸馏水中，搅拌0.5h，过滤，置于1mol/LHCl溶液中(固液比1:80)，90℃搅拌、回流，处理1h，过滤，再置于3mol/L六偏磷酸钠的溶液（固液比1:5）中，搅拌0.5h后超声波处理3h，静置1h，倒出上层悬浮液离心分离，随后烘干，并于500℃煅烧2h；将煅烧后的海泡石纤维、TiO2、去离子水、凹凸棒土、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、聚乙烯醇混炼均匀，形成膏料，膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，500℃煅烧2h后制得平板式脱硝催化剂。膏料成分的质量分数配比为：煅烧后的海泡石10%、TiO270%、粘结剂5%、偏钒酸铵1%、七钼酸铵4%、成型助剂5%，其余为水。实施例2称取硅灰石纤维，加入到蒸馏水中，搅拌1h，过滤，置于0.5mol/LHNO3溶液中(固液比1:100)，50℃搅拌、回流，处理4h，过滤，再置于2mol/L焦磷酸钠的溶液（固液比1:0.5）中，搅拌1h后超声波处理2h，静置1h，倒出上层悬浮液离心分离，随后烘干，并于400℃煅烧1h；将煅烧后的硅灰石纤维、TiO2、去离子水、黏土、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、羧甲基纤维素混炼均匀，形成膏料，膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨平板式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1) 称取矿物纤维，加入到蒸馏水中，搅拌0.5 ‑1h，过滤，置于0.5~5mol/L酸性溶液中，50~90℃搅拌、回流，处理1~8h，过滤，再置于2~5mol/L分散剂配置的溶液中，搅拌0.5 ‑1h后超声波处理2‑4 h，静置1 h，倒出上层悬浮液离心分离，随后烘干，并于400~600℃煅烧1~5h；(2) 将步骤(1)中煅烧后的矿物纤维与TiO2混合均匀后，加入去离子水、粘结剂、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、成型助剂，混捏，形成膏料；(3) 将步骤(2)中的膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，400~600℃煅烧1~6h后制得平板式脱硝催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨平板式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)称取矿物纤维，加入到蒸馏水中，搅拌0.5-1h，过滤，置于0.5~5mol/L酸性溶液中，50~90℃搅拌、回流，处理1~8h，过滤，再置于2~5mol/L分散剂配置的溶液中，搅拌0.5-1h后超声波处理2-4h，静置1h，倒出上层悬浮液离心分离，随后烘干，并于400~600℃煅烧1~5h；(2)将步骤(1)中煅烧后的矿物纤维与TiO2混合均匀后，加入去离子水、粘结剂、偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液、成型助剂，混捏，形成膏料；(3)将步骤(2)中的膏料通过辊轮涂覆于不锈钢钢网上，经烘干，400~600℃煅烧1~6h后制得平板式脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨平板式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的矿物纤维为海泡石纤维、硅灰石纤维、硅酸铝纤维中的一种。3.根据权利要求1所述的一种高耐磨平板式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的酸性溶液为H2SO4溶液、HNO3溶液、HCl溶液中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：常峥峰，黄力，纵宇浩，王虎，于洋，张鑫，任启柏，
申请(专利权)人：大唐南京环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32