一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：(a)浆液配制：将水、单乙醇胺、草酸、偏钒酸铵、活性催化助剂前驱物搅拌混合均匀，然后加入催化剂载体，调节pH，继续搅拌均匀；(b)将步骤(a)制得的浆液进行球磨；(c)涂覆：通过涂覆设备将球磨后的浆液均匀涂覆至堇青石载体，烘干至恒重后进行煅烧并保温。本发明专利技术制得了配方适应性强、蜂窝规格适用性高的脱硝催化剂，满足了小型锅炉、船用发动机、VOCs排放行业和分布式能源等新旧行业的催化剂需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及脱硝催化剂
，特别是涉及一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]SCR技术是目前应用最广泛、效率最佳且性价比较高的NO
x
治理技术，其核心在于催化剂。现有的SCR催化剂可分为蜂窝式、平板式和波纹板式三种，其中蜂窝式脱硝催化剂占据了50％以上的市场份额，在我国尤甚。传统的蜂窝脱硝催化剂多用于燃煤电厂，单元截面孔数一般低于25*25，适用温度为300
‑
420℃。为了满足非电和船舶等行业的脱硝需求，国内外催化剂厂家开发出了截面孔数为30*30～60*60的低温多孔蜂窝催化剂。当前蜂窝式脱硝催化剂的生产工艺一般采用上世纪70年代开发的整体式挤出成型法，虽然已经相当成熟，但仍有很多不足之处，具体如下：
[0003](1)生产周期长，一般需20
‑
25d。
[0004](2)单元截面孔数受限，目前国外能做到的最大孔数为75
×
75，国内为60
×
60，无法进一步提升其几何比表面积，且孔数越高，成品率越低。
[0005](3)配方适应性差，传统的生产工艺适用于钒钛钨/钼系催化剂的生产，且钒含量一般小于2％，若超出则会导致合格率降低甚至无法得到成品。
[0006]随着脱硝催化剂的应用范围越来越广泛，效率要求也越来越高，整体式挤出成型越发难以满足不同行业对其配方和规格的改进要求(如具有潜力的低温配方、低SO2转化率配方或适用于其他行业的催化剂配方等)。涂覆法具有配方适应性和蜂窝规格适应性强等优势，当前涂覆型催化剂一般应用于移动源行业(汽油车、柴油车等)相关催化剂的生产，但针对固定源的涂覆型蜂窝式催化剂的研究较少，大多还在实验室研究阶段，难以实现产业化或因成本过高而无法推向市场，因此开发适用于固定源的涂覆型蜂窝式催化剂是目前发展的趋势。涂覆法与整体式挤出成型工艺特点对比如表1所示：
[0007]表1涂覆式和整体式挤出成型生产工艺之间的对比表
[0008]
技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法，以制得配方适应性强、蜂窝规格适用性高的脱硝催化剂，满足小型锅炉、船用发动机、VOCs排放行业和分布式能源等新旧行业的催化剂需求。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012](a)浆液配制：将水、单乙醇胺、草酸、偏钒酸铵、活性催化助剂前驱物搅拌混合均匀，然后加入催化剂载体，调节pH至2.8
‑
4.0，继续搅拌均匀；
[0013]按浆液总质量100wt％计，浆液包括0
‑
1.77％的单乙醇胺、0
‑
3.59％的草酸、0.08
‑
1.44％的偏钒酸铵、1.13
‑
3.76％的活性催化助剂前驱物、17
‑
39.37％的催化剂载体，余量为水；
[0014](b)球磨：将步骤(a)制得的浆液进行球磨，控制浆液粘度在2213
‑
2566cp，平均粒径为D
90
＝1.2μm；
[0015](c)涂覆：通过涂覆设备将球磨后的浆液均匀涂覆至堇青石载体，烘干至恒重后进行煅烧并保温，得到涂覆式脱硝催化剂。
[0016]步骤(a)中，活性催化助剂前驱物为偏钨酸铵、七钼酸铵中的一种。
[0017]步骤(a)中，催化剂载体为钛白粉、硅胶、氧化锆中的至少两种。
[0018]步骤(a)中，前后两次搅拌时间均为2
‑
3小时。
[0019]步骤(a)中，加入催化剂载体后，若pH值偏高，则采用硝酸进行pH调节，若pH值偏低，则采用MEA进行pH调节；
[0020]步骤(b)中，浆液固含量为25.12
‑
39.13％。
[0021]步骤(c)中，烘干温度为180
‑
200℃。
[0022]步骤(c)中，煅烧温度为550
‑
580℃，保温时长3.5
‑
4h。
[0023]步骤(c)中，催化剂负载量控制在115
‑
139g/L。
[0024]本专利技术的有益效果是：针对部分非火电和船舶烟气低温、低尘的特点，本专利技术将堇青石蜂窝载体的多孔、高强度和低成本的特性与钒钨钛低温催化材料优良催化净化性能结合，通过开发涂覆工艺，将高效能催化剂均匀、高分散地引入蜂窝载体内壁，以获得兼具优良净化性能和寿命的多孔蜂窝脱硝催化剂，实现对低温、低尘烟气超净排放和实用性的突破，不仅满足了极多孔(100
×
100)脱硝催化剂的生产需求，还能适用于小型锅炉、船用发动机、VOCs排放行业和分布式能源等新旧行业的催化剂生产，具有极强的产品适用性和产业化前景。
附图说明
[0025]图1为本专利技术涂覆设备的结构图；
[0026]图2为图1中A处的放大图；
[0027]图3为图1中B处的放大图。
[0028]图中：第一搅拌罐1、空气隔膜泵2、三通管21、进口段211、出口段212、A阀门22、机架3、连接盘31、转盘32、第一电机33、丝杆34、导杆35、第二电机36、滑块37、阶梯部371、进料斗4、锥筒部41、上口部42、下模5、台阶部51、上模6、顶针7、直针段71、针头部72、第二搅拌罐8、抽风机81、连管82、B阀门821、堇青石载体9、通孔91、涂覆层92。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述：
[0030]实施例1
[0031]一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0032](a)浆液配制：将水、单乙醇胺、偏钒酸铵、活性催化助剂前驱物偏钨酸铵搅拌混合均匀(搅拌时长2小时)，然后加入催化剂载体钛白粉、硅胶，调节pH至4.0，继续搅拌均匀(搅拌时长3小时)；加入催化剂载体后，若pH值偏高，则采用硝酸进行pH调节，若pH值偏低，则采用MEA进行pH调节；
[0033]按浆液总质量100wt％计，浆液包括1.43％的单乙醇胺、1.112％的偏钒酸铵、3.724％的偏钨酸铵、37.85％的钛白粉、1.52％的硅胶，余量为水；(即76000g水，2000g单乙醇胺，1555.8g偏钒酸铵，5207.02g偏钨酸铵，52920g钛白粉，2125g硅胶)
[0034](b)球磨：将步骤(a)制得的浆液进行球磨，针对球磨机出口浆液进行粘度检测，控制浆液粘度在2213cp，平均粒径为D
90
＝1.2μm，浆液固含量为39.13％；经测定：浆液中的WO3为5.94wt％、SiO2为3.44wt％、TiO2为85.62wt％、V2O5为2.52wt％；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)浆液配制：将水、单乙醇胺、草酸、偏钒酸铵、活性催化助剂前驱物搅拌混合均匀，然后加入催化剂载体，调节pH至2.8
‑
4.0，继续搅拌均匀；按浆液总质量100wt％计，浆液包括0
‑
1.77％的单乙醇胺、0
‑
3.59％的草酸、0.08
‑
1.44％的偏钒酸铵、1.13
‑
3.76％的活性催化助剂前驱物、17
‑
39.37％的催化剂载体，余量为水；(b)球磨：将步骤(a)制得的浆液进行球磨，控制浆液粘度在2213
‑
2566cp，平均粒径为D
90
＝1.2μm；(c)涂覆：通过涂覆设备将球磨后的浆液均匀涂覆至堇青石载体，烘干至恒重后进行煅烧并保温，得到涂覆式脱硝催化剂。2.如权利要求1所述一种涂覆式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，活性催化助剂前驱物为偏钨酸铵、七钼酸铵中的一种。3.如权利要求1所述一种涂覆式脱硝催化剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博，朱佳燕，李浙飞，李建峰，
申请(专利权)人：浙江德创环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：