一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，包括以下重量份的原料：硅溶胶120份，改性组合物10.5‑16.5份，甲醇10‑15份，其中，所述硅溶胶由亲水气相二氧化硅、分散剂、去离子水组成，且所述硅溶胶中二氧化硅的含量为10‑20wt%、分散剂的含量为0.5 wt%；所述改性组合物由质量比为（10‑12）：（1‑3）：0.5的甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂组成；同时，本发明专利技术还公开所述粘结剂的制备方法。本发明专利技术提供的硅溶胶粒径分布窄，性能稳定，成膜性能、耐热、耐候性优异，适合作为电厂脱硫脱硝用粘结剂。

【技术实现步骤摘要】
一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂及其制备方法
本专利技术涉及硅溶胶粘结剂的制备领域，具体涉及一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂及其制备方法。
技术介绍
电厂脱硫脱硝催化剂一般为无机金属或者非金属氧化物，多为粉末状颗粒，为了方便工程使用，一般会将其进行固定和负载，使其有效利用，提高催化剂的催化效率和使用寿命。在熔模铸造时会用到粘结剂，也是必不可少的一部分。随着环保要求越来越高，九十年代一些国家通过“降低空气重有机会挥发物含量”的环保条例，促进了熔模铸造业由醇基粘结剂向水基硅溶胶粘结剂的发展。硅溶胶粘结剂在各个领域的研究越来越多。专利CN101070161A公开了“一种由超细二氧化硅颗粒组成的高活性的制备方法”，以硅酸钠溶液为原料，先经过阳离子交换树脂，再经过阴离子交换树脂，然后将部分硅溶胶中加入酸调整pH8-11，加热制备晶种，在加入另一部分硅溶胶最后经超滤制得粒径6-12nm,二氧化硅10-30%，氧化钠为0.2-0.3%，pH8.5-10.5的高活性硅溶胶；该产品粒径小，制备的催化剂孔径小，而且钠离子含量高，由于催化过程的温度比较高，钠离子的存在使二氧化硅在高温下出现溶解现象也使其孔道坍塌不能做脱硫脱硝的催化剂使用。专利CN101585541A公开了“一种电子级硅溶胶的制备方法”，该方法，以硅粉为原料分两步进行：先用硅粉在催化条件下制备高纯度的硅溶胶，并利用离子筛分器进行筛分，然后通过控制交换液流速脱除杂质，最后添加稳定剂制得电子级硅溶胶。产品粒径10-20nm、固含量约30%，由于硅粉水解过程缓慢造成硅溶胶制备过程复杂不适合做催化剂粘结剂使用；而利用粒子筛分器进行粒径的选取，其过程能耗大，不适于工业生产使用。目前，电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂工业上已经开始应用，但是成膜过程中体积收缩大、干燥快，容易造成涂膜龟裂、流平性差等缺陷，因此，开发一种性能稳定、粘度可控、操作简单的硅溶胶粘结剂意义重大。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂及其制备方法，所述硅溶胶粘结剂粒径分布窄，粘度可控，适合用于电厂脱硫脱硝的粘结剂使用。一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，包括以下重量份的原料：硅溶胶120份，改性组合物10.5-16.5份，甲醇10-15份，其中，所述硅溶胶由亲水气相二氧化硅、分散剂、去离子水组成，且所述硅溶胶中二氧化硅的含量为10-20wt%、分散剂的含量为0.5wt%；所述改性组合物由质量比为（10-12）：（1-3）：0.5的甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂组成。优选地，所述固化促进剂为氨基醇、α-羟基羧酸、碱金属和/或碱土金属硫氰酸盐和/或碱土金属卤化物、丙三醇和/或丙三醇衍生物中的至少一种；当所述固化剂为氨基醇、α-羟基羧酸、碱金属和/或碱土金属硫氰酸盐和/或碱土金属卤化物、丙三醇和/或丙三醇衍生物中的至少两种时，各组分之间的比例为任意比例。优选地，所述固化促进剂为质量比为（10-20）：1的丙三醇和碱土金属硫氰酸盐的混合物。优选地，所述固化剂为氨基醇。优选地，所述固化剂为碱土金属硫氰酸盐。优选地，所述氨基醇为N-甲基二乙醇胺。优选地，所述碱土金属硫氰酸盐为NaSCN。优选地，所述硅烷偶联剂为KH550或KH570。优选地，所述分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸或聚乙二醇400中的任意一种。所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂的制备方法，包括以下步骤：（1）配制硅溶胶溶液：将亲水气相二氧化硅加入去离子水中，然后加入分散剂，在60℃下搅拌1h，冷却，得到二氧化硅含量为10-20wt%的硅溶胶；（2）制备改性组合物：将甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂混合，在30℃下加热搅拌30min，得到组合物A；（3）将组合物A加入步骤（1）得到的硅溶胶中，用盐酸、硫酸或醋酸调节其pH至6-7，在60℃下搅拌反应60min；（4）向步骤（3）的产物中加入甲醇，搅拌5min，调节体系粘度在25℃时为58-62cps，即可。本专利技术的优点：1.本专利技术提供的硅溶胶粒径分布窄，分布在20-30nm的占总数的70-80%，性能稳定，通过甲醇的量可以控制其粘度，适合作为电厂脱硫脱硝用粘结剂；2.采用甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂和硅烷偶联剂对硅溶胶进行包覆改性后，产物成膜性能、耐热、耐候性有了很大改善。具体实施方式实施例11.一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，包括以下重量份的原料：硅溶胶120份，改性组合物11.5份，甲醇10份，其中，所述硅溶胶由亲水气相二氧化硅、分散剂、去离子水组成，且所述硅溶胶中二氧化硅的含量为10wt%、分散剂的含量为0.5wt%；所述改性组合物由质量比为10：1：0.5的甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂组成；所述固化促进剂质量比为10：1的丙三醇和NaSCN的混合物；所述硅烷偶联剂为KH550；所述分散剂为六偏磷酸钠。2.所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂的制备方法，包括以下步骤：（1）配制硅溶胶溶液：将亲水气相二氧化硅加入去离子水中，然后加入分散剂，在60℃下搅拌1h，冷却，得到二氧化硅含量为10wt%的硅溶胶；（2）制备改性组合物：将甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂混合，在30℃下加热搅拌30min，得到组合物A；（3）将组合物A加入步骤（1）得到的硅溶胶中，用硫酸调节其pH至6，在60℃下搅拌反应60min；（4）向步骤（3）的产物中加入甲醇，搅拌5min，然后调节体系粘度在25℃时为62cps，即可。实施例21.一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，包括以下重量份的原料：硅溶胶120份，改性组合物11.5份，甲醇15份，其中，所述硅溶胶由亲水气相二氧化硅、分散剂、去离子水组成，且所述硅溶胶中二氧化硅的含量为12wt%、分散剂的含量为0.5wt%；所述改性组合物由质量比为10：1：0.5的甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂组成；所述固化促进剂质量比为15：1的丙三醇和NaSCN的混合物；所述硅烷偶联剂为KH550；所述分散剂为三聚磷酸钠。2.所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂的制备方法，包括以下步骤：（1）配制硅溶胶溶液：将亲水气相二氧化硅加入去离子水中，然后加入分散剂，在60℃下搅拌1h，冷却，得到二氧化硅含量为12wt%的硅溶胶；（2）制备改性组合物：将甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂混合，在30℃下加热搅拌30min，得到组合物A；（3）将组合物A加入步骤（1）得到的硅溶胶中，用硫酸调节其pH至6，在60℃下搅拌反应60min；（4）向步骤（3）的产物中加入甲醇，搅拌5min，然后调节体系粘度在25℃时为58cp本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：/n硅溶胶120份，/n改性组合物10.5-16.5份，/n甲醇10-15份，/n其中，所述硅溶胶由亲水气相二氧化硅、分散剂、去离子水组成，且所述硅溶胶中二氧化硅的含量为10-20wt%、分散剂的含量为0.5 wt%；/n所述改性组合物由质量比为（10-12）：（1-3）：0.5的甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，其特征在于：包括以下重量份的原料：
硅溶胶120份，
改性组合物10.5-16.5份，
甲醇10-15份，
其中，所述硅溶胶由亲水气相二氧化硅、分散剂、去离子水组成，且所述硅溶胶中二氧化硅的含量为10-20wt%、分散剂的含量为0.5wt%；
所述改性组合物由质量比为（10-12）：（1-3）：0.5的甲基三甲氧基硅烷、固化促进剂、硅烷偶联剂组成。


2.根据权利要求1所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，其特征在于：所述固化促进剂为氨基醇、α-羟基羧酸、碱金属和/或碱土金属硫氰酸盐和/或碱土金属卤化物、丙三醇和/或丙三醇衍生物中的至少一种。


3.根据权利要求2所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，其特征在于：所述固化促进剂为质量比为（10-20）：1的丙三醇和碱土金属硫氰酸盐的混合物。


4.根据权利要求2所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，其特征在于：所述固化剂为氨基醇。


5.根据权利要求2所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结剂，其特征在于：所述固化剂为碱土金属硫氰酸盐。


6.根据权利要求2或4所述电厂脱硫脱硝用硅溶胶粘结...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄方方，沈寒晰，张存社，成西涛，王前进，吴素芳，孟璐，
申请(专利权)人：陕西省石油化工研究设计院，
类型：发明
国别省市：陕西;61