一种具有脱硝除尘功能陶瓷管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有脱硝除尘功能陶瓷管及其制备方法，其中，具有脱硝除尘功能陶瓷管的制备方法，包括：将低温SCR催化剂粉体制备成浆料；将所述浆料利用真空浸渍方式负载到陶瓷过滤管，得到坯管；将所述坯管依次经过干燥处理和煅烧处理，得到具有脱硝除尘功能陶瓷管。该方法制备的陶瓷管既保留了低温SCR催化剂的高效活性，又具有除尘的效果，而且该制备方法成本较低，工期较短。

【技术实现步骤摘要】
一种具有脱硝除尘功能陶瓷管及其制备方法
本专利技术涉及工业烟气脱硝领域，尤其涉及一种具有脱硝除尘功能陶瓷管及其制备方法。
技术介绍
目前，众多行业已经采取了低温SCR脱硝系统，但是在运行过程中，低温SCR脱硝催化剂在含硫烟气中容易形成硫酸氢氨，即使少量的飞灰也容易被硫酸氢铵附着，因此也需要进一步除尘。不少研究者未解决这个问题，利用除尘脱硝一体化工艺，将脱硝、除尘单个工艺的复合，整合到一体化装置内，但各工序还是单独进行不能有效解决问题，也有不少企业利用催化剂吸附在除尘滤袋上，制备脱硝除尘一体化滤袋材料，但滤袋耐磨性损性能差，使用寿命短，设备需要经常更换，运行费用较高。陶瓷过滤管是一种利用高性能陶瓷膜制备的过滤材料，在煤化工、硅材料、石油化工、钢铁、有色冶炼电力、垃圾焚烧等领域的气固分离，该材料具有致密的微米孔结构，可以去除99％以上的烟气粉尘。陶瓷管涂覆式低温SCR脱硝催化剂是利用陶瓷过滤管的特性，将低温SCR催化剂粉体用涂覆的方法将低温SCR催化剂粉体直接以小颗粒的形式吸附到到陶瓷过滤材料的微米级孔道中，实现同时脱除粉尘和NOx，近年来，基于陶瓷催化滤管的脱除系统由于具有占地面积小、运行成本低等优点，已成为工业锅炉尾部烟气净化处理的研究热点。国内外相继开发了一批抗高温的陶瓷过滤器，已成功应用于锅炉尾部烟道中粉尘颗粒的脱除。其耐高温、过滤精度高等优点，有助于脱除烟气中的微细颗粒。借助陶瓷过滤器自身物理特性，可利用脱硝催化剂使其活化，则同时脱除粉尘和NOx将变成可能。现有的技术主要是通过溶胶凝胶法，把脱硝催化剂的活性组分负载到陶瓷材料上，但是在实际工程中，二氧化钛溶胶不易保存，生产过程需要大量的溶液配制，成本较高，而且低温活性不尽如意。因此，降低制备成本，提高低温活性是研发陶瓷基体除尘脱硝一体化催化材料亟需解决的难题。
技术实现思路
(一)专利技术目的本专利技术的目的是提供一种具有脱硝除尘功能陶瓷管及其制备方法以解决现有技术陶瓷过滤器成本高、不易保存的问题。(二)技术方案为解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种具有脱硝除尘功能陶瓷管的制备方法，包括：将低温SCR催化剂粉体制备成浆料；将所述浆料利用真空浸渍方式负载到陶瓷过滤管，得到坯管；将所述坯管依次经过干燥处理和煅烧处理，得到具有脱硝除尘功能陶瓷管。进一步地，所述低温SCR催化剂粉体为V-Ti基低温SCR催化剂、Mn基低温SCR催化剂或Ce基稀土低温SCR催化剂。进一步地，所述将低温SCR催化剂粉体制备成浆料具体包括：依次加入低温SCR催化剂粉体、去离子水、表面活性剂和分散剂，并在第一预设条件下进行分散，得到混合液；向所述混合液中加入NH3·H2O使pH值调至7～9之间，并继续分散直到预设时间，得到浆料。进一步地，所述第一预设条件为：在60℃下，高速分散乳化机转速为1100～14000rpm，高速分散乳化机线速度为23～44m/s；所述预设时间为2～4h。进一步地，所述浆料的固含量为5-20wt％；表面活性剂占比为1-3wt％；分散剂占比为10-30wt％。进一步地，所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、甘油脂肪酸酯及聚山梨酯中的一种或多种组合。进一步地，所述分散剂为乙二醇、丙二酸、叔丁醇或聚乙二醇200。进一步地，所述陶瓷过滤管是由陶瓷过滤纤维制备的内部为多孔结构的过滤管。进一步地，所述真空浸渍方式为：将陶瓷过滤管置于真空浸渍设备中，并倒入所述浆料浸没所述陶瓷过滤管，在真空-0.1MPa条件下浸渍30min。进一步地，所述干燥处理为利用热风干燥、红外线干燥或微波干燥，将所述坯管干燥90min。进一步地，所述煅烧处理为将干燥的坯管置于辊道窑中以第二预设条件进行高温煅烧。进一步地，所述第二预设条件为：以2℃/min的升温速率升温至300℃下，并恒温煅烧2h；以2℃/min的升温速率升温至500℃下，并恒温煅烧2h。根据本专利技术的另一个方面，提供一种具有脱硝除尘功能陶瓷管，利用上述技术方案任一项所述的一种具有脱硝除尘功能陶瓷管的制备方法制备而得。本专利技术公开了一种具有脱硝除尘功能陶瓷管及其制备方法，放弃常规的溶胶凝胶方法，直接利用低温SCR催化剂粉体，利用高速分散乳化机进行二次造粒的方式，加入多种表面活性剂、分散剂制备出均一的浸渍浆料，之后利用真空浸渍方法，将催化剂颗粒植入到除尘陶瓷纤维管内部，经过干燥煅烧后，制备脱硝除尘功能的陶瓷管。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本专利技术方法制备的陶瓷管既保留了低温SCR催化剂的高效活性，又具有除尘的效果，而且该制备方法成本较低，工期较短。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的具有脱硝除尘功能陶瓷管的制备方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1所示，在本专利技术实施例的第一方面提供了一种具有脱硝除尘功能陶瓷管的制备方法，包括：S1：将低温SCR催化剂粉体制备成浆料；S2：将所述浆料利用真空浸渍方式负载到陶瓷过滤管，得到坯管；S3：将所述坯管依次经过干燥处理和煅烧处理，得到具有脱硝除尘功能陶瓷管。上述实施例方法制备的陶瓷管既保留了低温SCR催化剂的高效活性，又具有除尘的效果，而且该制备方法成本较低，工期较短。可选的，所述低温SCR催化剂粉体为V-Ti基低温SCR催化剂、Mn基低温SCR催化剂或Ce基稀土低温SCR催化剂。可选的，所述将低温SCR催化剂粉体制备成浆料具体包括：S11：依次加入低温SCR催化剂粉体、去离子水、表面活性剂和分散剂，并在第一预设条件下进行分散，得到混合液；S12：向所述混合液中加入NH3·H2O使pH值调至7～9之间，并继续分散直到预设时间，得到浆料。可选的，所述第一预设条件为：在60℃下，高速分散乳化机转速为1100～14000rpm，高速分散乳化机线速度为23～44m/s；所述预设时间为2～4h。可选的，所述浆料的固含量为5-20wt％；表面活性剂占比为1-3wt％；分散剂占比为10-30wt％。可选的，所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、甘油脂肪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有脱硝除尘功能陶瓷管的制备方法，其特征在于，包括：/n将低温SCR催化剂粉体制备成浆料；/n将所述浆料利用真空浸渍方式负载到陶瓷过滤管，得到坯管；/n将所述坯管依次经过干燥处理和煅烧处理，得到具有脱硝除尘功能陶瓷管。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有脱硝除尘功能陶瓷管的制备方法，其特征在于，包括：
将低温SCR催化剂粉体制备成浆料；
将所述浆料利用真空浸渍方式负载到陶瓷过滤管，得到坯管；
将所述坯管依次经过干燥处理和煅烧处理，得到具有脱硝除尘功能陶瓷管。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温SCR催化剂粉体为V-Ti基低温SCR催化剂、Mn基低温SCR催化剂或Ce基稀土低温SCR催化剂。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将低温SCR催化剂粉体制备成浆料具体包括：
依次加入低温SCR催化剂粉体、去离子水、表面活性剂和分散剂，并在第一预设条件下进行分散，得到混合液；
向所述混合液中加入NH3·H2O使pH值调至7～9之间，并继续分散直到预设时间，得到浆料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设条件为：在60℃下，高速分散乳化机转速为1100～14000rpm，高速分散乳化机线速度为23～44m/s；所述预设时间为2～4h。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的固含量为5-20wt％；表面活性剂占比为1-3wt％；分散剂占比为10-30wt％。


6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述表面活...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锐，李凯，朱红太，何洪，
申请(专利权)人：北京方信立华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11