一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺，以废SCR脱硝催化剂作为处置对象，包括如下步骤：1)、蜂窝状催化剂单体截面尺寸采用150mm

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺


[0001]本专利技术属于工业废烟气脱硫脱硝超净污染治理
，具体涉及一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺。

技术介绍

[0002]随着环境污染排放标准越来越严，国家治理污染的力度不断加大。工业废烟气污染是目前造成大气环境污染，导致全球气候变暖的重要成因，而废烟气中的粉尘、SO2、NO
x
等有害物质是导致大气污染的重要污染因子，其中NO
x
是导致空气中生成光化学烟雾破坏臭氧层，以及形成酸雨的主要污染物质之一。
[0003]目前，针对烟气中NO
x
末端治理有多种工艺技术路线，其中催化还原法中的选择性非催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)为主要的两种工艺技术工艺方法，选择性催化还原(SCR)法又因其具有脱硝效率高(≥90％)、反应温度低、运行可靠等优点，逐渐成为烟气末端脱硝治理的主流工艺。
[0004]选择性催化还原(SCR)法是利用NH3等还原剂，在催化剂的作用下，有选择性的与烟气中的NO
x
反应，生成氮气和水，从而脱除烟气中的NO
x
，其工艺技术的核心是脱硝催化剂。目前最常用的催化剂是以TiO2为载体的钒钛系催化剂，其结构型式有三种：板式、蜂窝式和波纹板式。三种型式各有优劣，而其中的蜂窝式催化剂，因其具有比表面积大、活性高、催化体积小等特性，应用最为广泛。
[0005]当前，蜂窝式催化剂的主流生产工艺主要由浆料制备、挤出成型、干燥煅烧、切割成品等工序组成，比较常用的商用催化剂单体(横)截面规格为150*150mm，孔数有20*20孔、25*25孔、30*30孔等，催化剂单体的(横)截面孔型一般为正四边形孔道(见图1、图1a)，以30*30孔催化剂单体为例，其外壁厚一般为1.2mm，内壁厚约为0.7mm。(催化剂)单体(横)截面烟气过流通道为正四边形孔型的蜂窝状催化剂，作为主流的催化剂单体模型，从上世纪80年代起，就得到广泛使用，其良好的脱硝性能，较好的运行稳定性和可靠性，紧凑的造型，至今仍是SCR脱硝主流的催化剂制作选型。
[0006]但随着烟气SCR脱硝市场规模的不断扩大，脱硝催化剂的用量也逐年增加，传统的单体截面烟气孔道呈(正)四边形的催化剂在使用、运行过程中，暴露出孔道易于堵塞，催化剂使用寿命周期短，单体结构强度不足，催化剂单体制造用料量大，催化脱硝性能衰减明显等问题和不足。为此，亟需开发出一种新型的脱硝性能更好，单体结构性能更优，用料更省，外观造型更为美观、协调的新型催化剂。

技术实现思路

[0007]本专利技术解决传统的(横)截面孔道呈四边形的蜂窝状催化剂(单体)在脱硝系统运行中存在的不足，提供一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺。
[0008]本专利技术的技术方案：一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺，以废SCR脱硝催化剂作为处置对象，包括如下步骤：
[0009]1)、蜂窝状催化剂单体截面尺寸采用150mm
×
150mm设计，催化剂单体烟气过流孔道截面孔型为正六边形结构；
[0010]催化剂单体烟气过流孔道截面正六边形结构布置方式为：正六边形的其中一条对称对角连线与催化剂单体的一条侧边垂直或平行；
[0011]2)、催化剂单体为均质催化剂，催化剂单体生产工艺为：将TiO2、V2O5、WO3混合物通过真空挤出设备，采用内孔芯正六边形单体成型模具，整体挤出成型，再经煅烧干燥后，切割成型。
[0012]进一步的，所述的步骤1)中，催化剂单体的所有正六边形结构烟气过流孔道等距均匀分布，相邻孔道与孔道间距＝内壁壁厚+正六边形烟气孔道两平行边的距离。
[0013]再进一步的，催化剂单体孔数以壁厚和截面面积为变量，催化剂单体孔数设计为：20
×
24＝480孔、24
×
28＝672孔、28
×
32＝896孔、30
×
34＝1020孔。
[0014]再进一步的，催化剂单体外壁厚≥1.2mm，内壁厚0.7mm，以28
×
32＝896孔数设计的催化剂单体，其截面孔道正六边形结构边长为2.64mm；以30
×
34＝1020孔数设计的催化剂单体，其截面孔道正六边形结构边长为2.45mm。
[0015]进一步的，步骤2)的工艺流程为：浆料制备
‑
预挤
‑
挤出成型
‑
煅烧
‑
切割成型
‑
干燥
‑
成品。
[0016]再进一步的，所述的步骤2)，具体包括如下步骤：
[0017]2.1)浆料制备，将TiO2、V2O5、WO3原料经配比后混合，搅拌均匀；
[0018]2.2)原料混合搅拌均匀后，预挤成为块坯，再进入成型机，经孔芯为正六边形的成型模具真空挤压成型；
[0019]2.3)对成型后的催化剂单体进行干燥；
[0020]2.4)将干燥后的催化剂单体按所需尺寸进行切割；
[0021]2.5)将标准尺寸的催化剂单体进一步煅烧为成品。
[0022]本专利技术的技术效果：本专利技术公开的一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体的制备工艺，该型催化剂力学结构性能更佳，造型更加协调美观，不仅可以有效避免或延缓催化剂孔道堵塞失活，还可以降低催化剂材料消耗，有效减缓或避免催化脱硝性能衰减，增加催化剂的生命周期，使SCR脱硝系统更加稳定、可靠。
附图说明
[0023]图1为传统的孔道(横)截面呈正四边形孔型的蜂窝状催化剂单体截面结构图；
[0024]图1a为传统的孔道(横)截面呈正四边形孔型的蜂窝状催化剂单体截面实体状态局部结构图；
[0025]图2为本专利技术的孔道(横)截面呈正六边形孔型的蜂窝状催化剂单体截面结构图；
[0026]图2a为本专利技术的孔道(横)截面呈正六边形(孔型)的蜂窝状催化剂单体截面局部结构图；
[0027]图3为本专利技术的孔道(横)截面呈正六边形(孔型)的蜂窝状催化剂孔型布置图；
[0028]图4a为传统的孔型蜂窝状催化剂孔道内气体流场示意图；
[0029]图4b为本专利技术的孔型蜂窝状催化剂孔道内气体流场示意图；
[0030]进一步的说明，图2、图2a、图3的本专利技术设计中，孔道截面呈正六边形，单体孔数为
28X32＝896孔数的蜂窝状催化剂单体结构图；其中，图中示意出，催化剂单体烟气过流孔道的截面呈正六边形，催化剂单体外壁为正六边形边或顶角与单体外侧边之间的距离，内壁为相邻两孔道邻近侧边之间间距。
[0031]图4a、4b为单体孔道截面呈正四边形和正六边形两种孔型结构的蜂窝状催化剂孔道内气体流场对比示意图；
[0032]进一步的说明，图中，内壁A，外壁B，催化剂单体烟气过流通道，孔道截面呈正六边形；内壁壁厚b,烟气孔道平行(或垂直)边距a(孔道截面正六边形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺，以废SCR脱硝催化剂作为处置对象，其特征在于，包括如下步骤：1)、蜂窝状催化剂单体截面尺寸采用150mm
×
150mm设计，催化剂单体烟气过流孔道截面孔型为正六边形结构；催化剂单体烟气过流孔道截面正六边形结构布置方式为：正六边形的其中一条对称对角连线与催化剂单体的一条侧边垂直或平行；2)、催化剂单体为均质催化剂，催化剂单体生产工艺为：将TiO2、V2O5、WO3混合物通过真空挤出设备，采用内孔芯正六边形单体成型模具，整体挤出成型，再经煅烧干燥后，切割成型。2.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺，其特征在于，所述的步骤1)中，催化剂单体的所有正六边形结构烟气过流孔道等距均匀分布，相邻孔道与孔道间距＝内壁壁厚+正六边形烟气孔道两平行边的距离。3.根据权利要求2所述的一种SCR脱硝用蜂窝状催化剂单体制作工艺，其特征在于，催化剂单体孔数以壁厚和截面面积为变量，催化剂单体孔数设计为：20
×
24＝480孔、24
×
28＝672孔、28
×
32＝896孔、30
×
34＝1020孔。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，解彬，范学松，申利春，江五峰，
申请(专利权)人：河北威达蓝海环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：