一种老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂的制备方法技术

一种老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂的制备方法，在老化钒基催化剂的基础上，通过引入氧化镧、氧化铈和氧化铌等对其进行共同改性，发现了氧化镧、氧化铈和氧化铌与钒的氧化物之间的协同作用，提高了老化钒基催化剂的活性，拓宽了催化剂的使用温度范围。通过引入粘度代替部分TiO2，进一步提高了催化剂活性和机械强度，延长了催化剂的使用寿命。延长了催化剂的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及环境保护和催化剂
，特别涉及一种老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物(NOx)主要包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，是造成大气污染的主要污染物，其中主要是NO，NO2和N2O。NO虽然毒性不太大，但是在空气中会缓慢氧化成NO2，毒性是NO的5倍。NO2对呼吸系统有强烈的刺激作用：当NO2进入人体后，会引起咳嗽、气喘、胸痛、肺气肿等不良症状。另外，NO2还可以与大气中的水反应生成硝酸，是酸雨的主要来源之一。N2O是一种具有温室效应的气体，虽然在大气中含量很低，但其单分子增温能力却是CO2的310倍，对全球气候的增温效应在未来将变得更加显著。大气中氮氧化物与碳氢化合物(CHx)混合达到一定浓度后，在太阳光辐射下通过一系列光化学反应，会形成光化学烟雾，其特征是产生高浓度的O3和细颗粒物(例如PM2.5，PM10等)，对眼睛和喉咙等人体器官有强烈的刺激作用，导致头痛和呼吸道疾病的恶化，严重的甚至会造成死亡。目前，工业化主流的脱硝方式是通过催化剂控制氮氧化物的排放，主要是V2O
5-TiO2或V2O
5-WO3(MoO3)-TiO2，其使用寿命一般只有3年，但由于钒基催化剂属于危险固体废弃物，对生物、植物乃至生态环境污染巨大，废弃后只能填埋处理，由于处理成本高，不能彻底解决污染问题，所以目前钒基催化剂废气处理仍然是一个难题。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂的制备方法，从而解决了钒基催化剂废弃后处理难的问题和催化剂再生后使用效果及寿命的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤；
[0006]步骤1：
[0007]将100质量份去离子水注入反应釜，开启搅拌、温控待水温达30-60℃后，加入0.01-0.5质量份碱水溶液并搅拌均匀；
[0008]在该温度下，不断搅拌条件下向反应釜中添加0.1-1质量份柠檬酸或盐酸或硼酸中的一种或几种，10-20质量份硅溶胶或硅纳米粉搅拌均匀；
[0009]再依次加入8-11质量份硝酸铈或碳酸铈、2-4质量份硝酸镧或碳酸镧，0.1-0.5质量份草酸铌铵或硝酸铌酰，使其搅拌均匀；
[0010]再加入0.1-0.5质量份十二烷基磺酸钠、50-70质量份老化钒基催化剂纳米粉，搅拌均匀；
[0011]再加入5-10质量份粘土或者堇青石搅拌均匀；再加入20-30质量份二氧化钛搅拌均匀；再加入10-20质量份老化钒基催化剂纳米粉，得到搅拌均匀的浆料；
[0012]步骤2：
[0013]反应釜停止搅拌和加热，对步骤1得到的浆料进行陈腐、老化；
[0014]步骤3：
[0015]将步骤2得到老化后的浆料在蒸发池内不断加热搅拌使液体蒸发，直至浆料结块，表面开裂，得到干燥的结块浆料；
[0016]步骤4：
[0017]将步骤3结块浆料装入马弗炉内经过程序升温进行煅烧；再将煅烧后的结块浆料进行湿磨法研磨制粉，最后烘干、碾碎，得到老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂。
[0018]所述的步骤2中老化的具体步骤为：在反应釜中自然老化0.5-5小时。
[0019]所述的步骤4中的程序升温的条件为：在室温下升温至100-120℃，保温0.5-5h；再升温至240-260℃，保温1-6h；再升温至360-380℃，保温1-6h；再升温至500-620℃，保温1-6h；最后，自然冷却至室温。
[0020]所述的步骤4中的湿磨法研磨的条件为：时间0.5-2h，使获得的粉末粒径达到D50＜1.5μm，D90＜3μm。
[0021]所述的步骤4中的烘干的条件为：温度为100-120℃，时间为12-24h，至粉料水分小于1％。
[0022]所述的步骤4中的碾碎的条件为：将烘干结块的粉体通过圆盘碾碎机研磨成粉末状。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]制备得到的具有高活性，高寿命的再生SCR脱硝催化剂，可应用于任何环境下固定源氮氧化物脱硝。
[0025]本专利技术通过对催化剂配方的研究获得了良好的催化剂效果，通过添加一定含量的SiO2、La2O3、CeO2、Nb2O5氧化物的基础上对老化钒基催化剂进行改性，使老化钒基催化剂再生，减少了环境污染等风险同时使其再生利用。
[0026]本专利技术通过对催化剂制备步骤的研究进一步提升了催化剂效果，用粘土或堇青石代替部分TiO2，进一步提高了催化剂使用寿命及其脱硝活性。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0028]实施例1：
[0029]将100质量份去离子水注入反应釜，开启搅拌、温控待水温达30℃后，加入0.01g碱水搅拌均匀；在该温度下，并在搅拌条件下向反应釜中0.1g柠檬酸，10ml硅溶胶搅拌均匀；再依次加入8g硝酸铈、2g硝酸镧，搅拌均匀；再加入0.1g十二烷基磺酸钠、50g老化钒基催化剂纳米粉，搅拌均匀；再加入5g堇青石搅拌均匀；再加入20g二氧化钛搅拌均匀；再加入10g老化钒基催化剂纳米粉，得到搅拌均匀的浆料；
[0030]在反应釜中自然老化1小时；
[0031]将老化后的浆料在蒸发池内不断加热搅拌使液体蒸发，直至浆料结块，表面开裂，得到干燥的结块浆料；
[0032]将上述结块浆料装入马弗炉内，在室温下升温至100℃，保温0.5h；再升温至240
℃，保温1h；再升温至380℃，保温1h；再升温至500℃，保温1h；然后，自然冷却至室温；再将煅烧后的结块浆料进行湿磨法研磨制粉，研磨0.5h，使获得的粉末粒径达到D50＜1.5μm，D90＜3μm，最后在温度为105℃下干燥18h、至粉料水分小于1％，将烘干结块的粉体通过圆盘碾碎机研磨成粉末状，得到老化钒基脱硝催化剂与稀土再生的脱硝催化剂。
[0033]实施例2
[0034]将100质量份去离子水注入反应釜，开启搅拌、温控待水温达40℃后，加入0.01g氨水水搅拌均匀；在该温度下，并在搅拌条件下向反应釜中0.01g硝酸，5g硅粉搅拌均匀；再依次加入9g硝酸铈、3g硝酸镧，搅拌均匀；再加入0.1g十二烷基磺酸钠、60g老化钒基催化剂纳米粉，搅拌均匀；再加入5g粘土搅拌均匀；再加入20g二氧化钛搅拌均匀；再加入20g老化钒基催化剂纳米粉，得到搅拌均匀的浆料；
[0035]在反应釜中自然老化2小时；
[0036]将老化后的浆料在蒸发池内不断加热搅拌使液体蒸发，直至浆料结块，表面开裂，得到干燥的结块浆料；
[0037]将上述结块浆料装入马弗炉内，在室温下升温至120℃，保温2h；再升温至250℃，保温2h；再升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤1：将100质量份去离子水注入反应釜，开启搅拌、温控待水温达30-60℃后，加入0.01-0.5质量份碱水溶液并搅拌均匀；在该温度下，不断搅拌条件下向反应釜中添加0.1-1质量份柠檬酸或盐酸或硼酸中的一种或几种，10-20质量份硅溶胶或硅纳米粉搅拌均匀；再依次加入8-11质量份硝酸铈或碳酸铈、2-4质量份硝酸镧或碳酸镧，0.1-0.5质量份草酸铌铵或硝酸铌酰，使其搅拌均匀；再加入0.1-0.5质量份十二烷基磺酸钠、50-70质量份老化钒基催化剂纳米粉，搅拌均匀；再加入5-10质量份粘土或者堇青石搅拌均匀；再加入20-30质量份二氧化钛搅拌均匀；再加入10-20质量份老化钒基催化剂纳米粉，得到搅拌均匀的浆料；步骤2：反应釜停止搅拌和加热，对步骤1得到的浆料进行陈腐、老化；步骤3：将步骤2得到老化后的浆料在蒸发池内不断加热搅拌使液体蒸发，直至浆料结块，表面开裂，得到干燥的结块浆料；步骤4：将步骤3结块浆料装入马弗炉内经过程序升温进行煅烧；再将煅烧后的结块浆料进行湿磨法研磨制粉，最后烘干、碾碎，得到老化钒基催化剂与稀土再生的脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的一种老化钒基催化剂与稀土再生...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨厂，葛成敏，王娜，叶长飞，
申请(专利权)人：山东东源新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：