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，包括如下内容：将铝盐、聚乙二醇、铝溶胶、酰胺类化合物和醇水溶液混合均匀，然后加入凝胶剂，混合均匀；将预处理的堇青石蜂窝陶瓷基体浸入到混合物中处理，取出，吹去残液，老化一段时间，使用醇溶液浸泡老化产物，然后经固液分离，固相经干燥和焙烧，得到负载涂层的堇青石蜂窝陶瓷载体；用含有活性组分的浸渍液浸渍载体，干燥，焙烧，得到最终产物。本发明专利技术方法制备的脱硝催化剂涂层中含有较多的大孔、且大孔分布均匀，同时还能保证一定的机械强度，具有良好的脱硝活性，制备工艺简单，适用于工业应用。

A preparation method of denitration catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种脱硝催化剂的制备方法。
技术介绍
脱硝催化剂是SCR技术的核心，由于电厂、工业锅炉等烟气量大，脱硝催化剂一般采用整体式结构。CN101380543A公开了一种烟气脱硝复合催化剂，该催化剂以铝基或硅基陶瓷为第一载体，硅铝复合氧化物为第二载体，铈锆复合金属氧化物为活性组分。CN101961656A公开了一种脱硝催化剂，该催化剂以负载有TiO2-SiO2涂层的堇青石蜂窝陶瓷为载体，活性组分为V2O5、WO3、MoO3、SO42-中的两种以上的混合。CN102008952A公开了一种脱硝复合氧化物催化剂，该催化剂以蜂窝陶瓷为载体，以Ti-Zr复合氧化物为载体涂层，以锡铈钨复合氧化物为活性组分。CN101357328A公开了一种脱硝催化剂，该催化剂以硅基陶瓷为载体，活性SiO2为第二载体，氧化铈添加适量过渡金属为活性组分。CN1593752A公开了一种用于电站烟气SCR脱硝的催化剂。该催化剂在堇青石蜂窝上负载Al2O3为载体涂层，负载V2O5和WO3为活性组分。CN101234345A公开了一种脱硝催化剂，该催化剂以铝基陶瓷为载体，活性Al2O3为第二载体，CeO2添加适量金属氧化物为活性组分。CN101053838A公开了一种脱硝催化剂，该催化剂以堇青石为载体，负载Al2O3涂层后，再负载CuO为活性组分。CN201611002419.6公开了一种脱硝催化剂的制备方法，该方法通过改性处理的炭黑粉进行表面扩孔。上述专利中在制备涂层溶胶或浆液过程中，一般都加入2%~5%的化学造孔剂，如尿素、聚乙二醇等等，提高表面涂层的孔道数量，增大比表面积，有利于脱硝反应的进行，由于烟气当中的飞灰以及反应中生成的硫酸氢铵等不断沉积在孔道内部，堵塞孔道，最后使催化剂失活。所以进一步提高涂层中大孔的数量，能够提高催化剂反应的空间以及抗飞灰和盐中毒的能力，而大孔的数量的增多，势必会影响到催化剂涂层的机械强度，同时，以上机械混合加入造孔剂的方式得到的氧化铝的大孔分布并不是很均匀。如何得到一定大孔数量且分布均匀、具有良好机械强度的氧化铝涂层是一直要解决的技术难题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种脱硝催化剂的制备方法，本专利技术方法制备的脱硝催化剂涂层中含有较多的大孔、且大孔分布均匀，同时还能保证一定的机械强度，具有良好的脱硝活性，制备工艺简单，适用于工业应用。本专利技术的脱硝催化剂的制备方法，包括如下内容：（1）将勃姆石粉在水中均匀分散，得到勃姆石悬浊液，将胶溶剂缓慢加入到勃姆石粉悬浊液中，加入完毕后升温老化一定时间，得到澄清的铝溶胶；（2）将无机铝盐、聚乙二醇、步骤（1）得到的铝溶胶、酰胺类化合物和低碳醇水溶液混合均匀，然后加入环氧丙烷和/或吡啶，混合均匀；（3）将预处理的堇青石蜂窝陶瓷基体浸入到步骤（2）得到的混合物中处理，取出，吹去残液，老化一段时间，使用低碳醇水溶液浸泡老化产物，然后经固液分离，固相经干燥和焙烧，得到负载涂层的堇青石蜂窝陶瓷载体；（4）用含有活性组分的浸渍液浸渍步骤（3）得到的载体，干燥，焙烧，得到最终产物。本专利技术方法中，步骤（1）所述的悬浊液的固含量1wt%-15wt%。本专利技术方法中，步骤（1）在搅拌条件下进行，所述的老化通过加热回流的方式，回流温度70℃-95℃，回流时间1小时-12小时。本专利技术方法中，步骤（1）所述的胶溶剂为铝溶胶制备过程中常用胶溶剂，可以为盐酸、硝酸、硫酸、甲酸或乙酸中的一种或多种。步骤（1）所述的胶溶剂（用量以所含的H+计）与勃姆石粉（用量以所含的Al计）的H+/Al摩尔比0.05-1。本专利技术方法中，以步骤（2）所得的混合物的重量为基准，低碳醇水溶液的加入量为10wt%-80wt%，无机铝盐的加入量为5wt%-30wt%，铝溶胶加入量为1wt%-10wt%，聚乙二醇的加入量为0.1wt%-3.0wt%，优选为0.2wt%-2.0wt%；其中，低碳醇水溶液中水与低碳醇的质量比为1.0-1.5；酰胺类化合物加入量为0.1wt%-5.0wt%。其中聚乙二醇的粘均分子量为10000-3000000，优选为100000-2000000。本专利技术方法中，步骤（2）所述的无机铝盐是硝酸铝、氯化铝或硫酸铝中的一种或多种。本专利技术方法中，步骤（2）和（3）所述的低碳醇一般为C5以下的醇，优选为甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的一种或多种，最好为乙醇和/或丙醇。本专利技术方法中，步骤（2）所述的酰胺类化合物为甲酰胺、乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、苯甲酰胺、2-苯乙酰胺中的一种或多种。本专利技术方法中，步骤（2）所述的环氧丙烷和/或吡啶与Al3+（不包含铝溶胶中的Al）的摩尔比为1.5-9.5，优选为3.0-7.5。环氧丙烷和吡啶二者可任意比例混合。本专利技术方法中，步骤（3）所述的处理时间为1~120分钟，优选3~60分钟，取出后用压缩空气吹净基体空隙中多余液体。本专利技术方法中，步骤（3）所述的老化条件为：20-80℃下老化12-120小时。本专利技术方法中，步骤（3）所述的浸泡条件为：浸泡温度10-80℃，浸泡时间为12小时-60小时。本专利技术方法中，步骤（3）所述的浸泡所用的低碳醇水溶液，其质量浓度不小于50wt%；浸泡处理后，取出后用压缩空气吹净基体空隙中多余液体。本专利技术方法中，步骤（3）所述的干燥，为普通常压干燥，干燥温度不大于120℃，优选为20-100℃，干燥至产物不再发生明显的减重。所述的焙烧是在400-700℃焙烧1小时-24小时，优选为500-650℃焙烧2-12小时。本专利技术方法中，步骤（3）所述的涂层大孔孔径为50-1000nm，优选为100~500nm，孔分布均匀且三维贯通，大孔孔径与对应的壁厚尺寸比值为0.5-4.5，优选为1-4。本专利技术方法中，所述的固液分离可以采用过滤、离心等常规方式。本专利技术方法中，所述的预处理的堇青石蜂窝陶瓷基体为经过酸处理活化的堇青石蜂窝陶瓷基体。本专利技术方法中，步骤（4）所述活性组分一般为Co、Ni、Mo、W、Fe、Cu、Mn、Zn、La、Ce、V或Ti中的一种或几种。本专利技术方法中，步骤（4）所述的浸渍过程采用过体积浸渍、等体积浸渍或喷淋浸渍等方法，浸渍时间为1-5小时，优选过体积浸渍。其中，浸渍液的配制选取活性组分的可溶性化合物，浸渍液的具体浓度可以根据最终催化剂上的活性金属含量而定。本专利技术方法中，步骤（4）所述的焙烧温度为400~600℃，优选500~600℃，焙烧时间为2~10小时，焙烧在含氧气氛中进行，一般为空气气氛。本专利技术方法中，步骤（4）所述的干燥温度为60~150℃，优选80~120℃，干燥时间为3~12小时，优选6~10小时，本专利技术方法中，所述的混合过程采用搅拌、超声或高剪切等方式。本专利技术中的脱硝催化剂在烟气脱硝中的应用，一般较好的工艺条件为：温度为180~500℃，反应空速为4000~10000h-1，NOx浓度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下内容：（1）将勃姆石粉在水中均匀分散，得到勃姆石悬浊液，将胶溶剂缓慢加入到勃姆石粉悬浊液中，加入完毕后升温老化一定时间，得到澄清的铝溶胶；（2）将无机铝盐、聚乙二醇、步骤（1）得到的铝溶胶、酰胺类化合物和低碳醇水溶液混合均匀，然后加入环氧丙烷和/或吡啶，混合均匀；（3）将预处理的堇青石蜂窝陶瓷基体浸入到步骤（2）得到的混合物中处理，取出，吹去残液，老化一段时间，使用低碳醇水溶液浸泡老化产物，然后经固液分离，固相经干燥和焙烧，得到负载涂层的堇青石蜂窝陶瓷载体；（4）用含有活性组分的浸渍液浸渍步骤（3）得到的载体，干燥，焙烧，得到最终产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下内容：（1）将勃姆石粉在水中均匀分散，得到勃姆石悬浊液，将胶溶剂缓慢加入到勃姆石粉悬浊液中，加入完毕后升温老化一定时间，得到澄清的铝溶胶；（2）将无机铝盐、聚乙二醇、步骤（1）得到的铝溶胶、酰胺类化合物和低碳醇水溶液混合均匀，然后加入环氧丙烷和/或吡啶，混合均匀；（3）将预处理的堇青石蜂窝陶瓷基体浸入到步骤（2）得到的混合物中处理，取出，吹去残液，老化一段时间，使用低碳醇水溶液浸泡老化产物，然后经固液分离，固相经干燥和焙烧，得到负载涂层的堇青石蜂窝陶瓷载体；（4）用含有活性组分的浸渍液浸渍步骤（3）得到的载体，干燥，焙烧，得到最终产物。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的勃姆石悬浊液的固含量1wt%-15wt%。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）在搅拌条件下进行，所述的老化通过加热回流的方式，回流温度70℃-95℃，回流时间1-12小时。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的胶溶剂为盐酸、硝酸、硫酸、甲酸或乙酸中的一种或多种；所述的胶溶剂用量以所含的H+计与勃姆石粉用量以所含的Al计的摩尔比0.05-1。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以步骤（2）所得的混合物的重量为基准，低碳醇水溶液的加入量为10wt%-80wt%，无机铝盐的加入量为5wt%-30wt%，铝溶胶加入量为1wt%-10wt%，聚乙二醇的加入量为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：程明珠，雒亚东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11