一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂及其制备方法，属于催化剂技术领域。本发明专利技术以工业煤渣为主要原料制备得到催化剂载体，之后利用V

【技术实现步骤摘要】
一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化剂
，尤其涉及一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
我国是世界上最大的能源消费国，同时，我国也是世界上生产和消费煤炭最多的国家，据国家统计局数据，在2018年，我国煤炭的产量和消费量分别约占全球总量的46.0％和50.5％，2006-2018年期间，我国煤炭的消费量占全部能源消费总量的57％以上。根据我国的能量现状，在相当长的时间内，煤炭仍将在我国的能源结构中占绝对主导地位。我国煤炭超过80％的用量都直接用来燃烧，在煤炭燃烧的过程中产生的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)和烟尘等污染物进入大气后会对生态环境和人体健康造成严重危害。氮氧化物作为我国大气环境的主要污染气体之一，不仅仅造成酸雨，光化学污染等环境问题，还是PM2.5的主要组成成分。最有效治疗氮氧化物的治理方法是氨选择性催化还原法(NH3-SCR)，该方法在世界上固定源NOx的去除应用最广泛，该技术的主要核心技术SCR催化剂目前主要为V2O5/TiO2催化剂，TiO2作为催化剂载体在催化剂中的含量达95％以上。目前，我国的SCR催化剂需求量巨大，我国单火力发电锅炉就需要100多万立方SCR催化剂，其消耗大量的二氧化钛资源。煤炭燃烧之后，不仅产生大量的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)等气体污染物，同时还产生大量的煤渣。目前，我国的煤渣除了少量被用于制造水泥、砖和耐火材料等为，大量的煤渣被采取填埋处理，此举不仅占用了大量的土地，还造成了新的污染。在烟道气脱硝时，烟气温度对于催化剂的影响很大，烟温过低会造成铵盐的生产，烟温过高会造成催化剂烧结失活的问题。因此，专利技术一种原料易得，节约成本，反应温度窗口宽的烟道气SCR脱硝催化剂是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种原料易得，节约成本，反应温度窗口宽的涂覆型烟道气脱硝催化剂。为实现上述目的，本专利技术提供了一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将工业煤渣放入焙烧炉中，恒温焙烧，之后将焙烧后的工业煤渣粉碎，得到工业煤渣粉料；(2)将乙醇胺和氨水溶于水中得到a溶液，将纸浆，羧甲基纤维素钠和聚氧化乙烯溶于水中得到b溶液；(3)将工业煤渣粉料，玻璃纤维和硬脂酸混合均匀，然后分别加入a溶液和b溶液进行捏合，捏合结束后，进行预挤，陈腐，成型，干燥，焙烧得到催化剂载体；(4)将偏钒酸铵和草酸溶于水中制成溶液c，然后将二氧化钛加入到所述溶液c中混合均匀，浸渍，干燥，焙烧，粉碎得到V2O5/TiO2无机氧化物催化剂；(5)将V2O5/TiO2无机氧化物催化剂，粘结剂混合均匀，加水强力搅拌得到V2O5/TiO2无机氧化物催化剂浆料；(6)将所述催化剂载体加入到所述V2O5/TiO2无机氧化物催化剂浆料中浸泡，取出干燥，焙烧，得到所述涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂。优选地，所述步骤(1)中，所述恒温焙烧的温度为500℃，所述恒温焙烧的时间为3h。优选地，所述步骤(2)中，所述a溶液中乙醇胺的用量为1.20kg，氨水的用量为5kg，水的用量为10kg；所述b溶液中纸浆的用量为0.18kg，羧甲基纤维素钠的用量为0.35kg，聚氧化乙烯的用量为0.35kg，水的用量为26kg。优选地，所述步骤(3)中，所述工业煤渣粉料的用量为100kg，所述玻璃纤维的用量为5kg，所述硬脂酸的用量为0.50kg；所述捏合的时间为60min，所述陈腐的时间为24h，所述干燥的温度为70℃，所述干燥的时间为10h，所述焙烧的温度为680℃，所述焙烧的时间为3h。优选地，所述步骤(4)中，按照质量比计，偏钒酸铵用量：草酸用量为13-26：28-55，所述水的用量为300ml，所述二氧化钛的用量为1000g；所述浸渍时间为10h，所述干燥的温度为90℃；所述干燥的时间为5h，所述焙烧的温度为500℃，所述焙烧的时间为3h。优选地，所述步骤(5)中，所述粘结剂为聚乙烯醇，OP-10和羧甲基纤维素组成的混合物；按照质量比计，聚乙烯醇：OP-10：羧甲基前纤维素为2-3：0.5-1：1-2。优选地，所述步骤(5)中，按照重量比计，所述V2O5/TiO2无机氧化物催化剂用量：所述粘结剂用量：所述水的用量为20-100:1-3：30-150。优选地，所述步骤(5)中，所述干燥的温度为60-100℃，所述干燥的时间为3-5h，所述焙烧温度为500-580℃，所述焙烧的时间为3h。此外，本专利技术提供了一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂，所述催化剂由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。优选地，所述催化剂核心为工业煤渣制备的催化剂载体，所述催化剂载体表面涂覆一层V2O5/TiO2无机氧化物催化剂，所述催化剂中V2O5/TiO2涂覆量为6.20-7.70％。本专利技术的有益效果在于：本专利技术将V2O5/TiO2直接涂覆于由煤渣所制备的催化剂载体上，制备出烟道气涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂，本专利技术所制备的催化剂具有优异的催化转化率，在340℃时，最高转化率可达95.3％，且本专利技术所制备的催化剂具有较宽的温度窗口，在300℃-380℃间，催化转化率均高于93％，在260℃时，催化转化率也有大约70的催化转化率。同时，本专利技术催化剂载体由工业煤渣制备，既节约成本又消除了工业废料，且本专利技术催化剂中TiO2的含量远低于现有催化剂中TiO2的含量，从而极大的减少了催化剂的生产成本。附图说明图1脱硝装置示意图1-氧气标气，2-氧化氮(NO)标气，3-氨气标气，4-流量计，5-气体混合器，6-催化剂填装层，7-电炉温度控制器，8-吸收液，9-烟气分析仪。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，应当理解的是，本专利技术实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术。实施例1(1)将工业煤渣放入焙烧炉中，500℃恒温焙烧3h，之后，将焙烧后的工业煤渣粉碎，得到工业煤渣粉料；(2)将1.20kg乙醇胺和5kg氨水溶于水中得到a溶液；将0.18kg纸浆，0.35kg羧甲基纤维素钠和0.35kg聚氧化乙烯溶于水中得到b溶液；(3)将100kg工业煤渣粉料，5kg玻璃纤维和0.50kg硬脂酸加入到捏合机中混合均匀，然后分别加入a溶液和b溶液捏合60min，捏合结束后，加入过滤预挤机中预挤2次，陈腐24h，成型，70℃干燥10h，680℃焙烧3h得到催化剂载体；(4)将26g偏钒酸铵和55g草酸溶于300ml水中制成溶液C，然后将1000g二氧化钛加入到所述溶液C中混合均匀，浸渍10h，90℃干燥5h，500℃焙烧3h，粉碎得到V2O5/TiO2无机氧化物催化剂；(5)将500gV2O5/TiO2无机氧化物催化剂，10g粘结剂(聚乙烯醇：OP-10：羧甲基纤维素＝2：1：2)混合均匀，加1000g水，强力搅拌0.5h，得到V2O5/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将工业煤渣放入焙烧炉中，恒温焙烧，之后将焙烧后的工业煤渣粉碎，得到工业煤渣粉料；/n（2）将乙醇胺和氨水溶于水中得到a溶液，将纸浆，羧甲基纤维素钠和聚氧化乙烯溶于水中得到b溶液；/n（3）将工业煤渣粉料，玻璃纤维和硬脂酸混合均匀，然后分别加入a溶液和b溶液进行捏合，捏合结束后，进行预挤，陈腐，成型，干燥，焙烧得到催化剂载体；/n（4）将偏钒酸铵和草酸溶于水中制成溶液c，然后将二氧化钛加入到所述溶液c中混合均匀，浸渍，干燥，焙烧，粉碎得到V

【技术特征摘要】
1.一种涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将工业煤渣放入焙烧炉中，恒温焙烧，之后将焙烧后的工业煤渣粉碎，得到工业煤渣粉料；
（2）将乙醇胺和氨水溶于水中得到a溶液，将纸浆，羧甲基纤维素钠和聚氧化乙烯溶于水中得到b溶液；
（3）将工业煤渣粉料，玻璃纤维和硬脂酸混合均匀，然后分别加入a溶液和b溶液进行捏合，捏合结束后，进行预挤，陈腐，成型，干燥，焙烧得到催化剂载体；
（4）将偏钒酸铵和草酸溶于水中制成溶液c，然后将二氧化钛加入到所述溶液c中混合均匀，浸渍，干燥，焙烧，粉碎得到V2O5/TiO2无机氧化物催化剂；
（5）将V2O5/TiO2无机氧化物催化剂，粘结剂混合均匀，加水强力搅拌得到V2O5/TiO2无机氧化物催化剂浆料；
（6）将所述催化剂载体加入到所述V2O5/TiO2无机氧化物催化剂浆料中浸泡，取出干燥，焙烧，得到所述涂覆型SCR烟道气脱硝催化剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述恒温焙烧的温度为500℃，所述恒温焙烧的时间为3h。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述a溶液中乙醇胺的用量为1.20kg，氨水的用量为5kg，水的用量为10kg；所述b溶液中纸浆的用量为0.18kg，羧甲基纤维素钠的用量为0.35kg，聚氧化乙烯的用量为0.35kg，水的用量为26kg。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述工业煤渣粉料的用量为100kg，所述玻璃纤维的用量为5kg，所述硬脂酸的用量为0.50kg；所述捏合的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新堂，张瑞宇，
申请(专利权)人：山东科技大学，青岛正大凯特新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37