一种烟气脱硝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种蜂窝式烟气脱硝催化剂的制备方法，其包括如下步骤：将钛源前驱体溶液、铝源前驱体溶液混合均匀得到混合溶液；调节混合溶液pH值至7～11，沉淀、过滤；将滤饼与强碱溶液混合，搅拌后，沉淀、洗涤、过滤；在滤饼中加入去离子水调成浆状，加入钨源前躯体和/或钼源前躯体溶解形成的前躯体溶液，均匀混合后，干燥、焙烧，研磨成粉体；将粉体与钒源前躯体溶液、高分子分散剂均匀混合后，再加入去离子水、助挤剂、造孔剂、纳米二氧化硅、玻璃纤维、粘结剂，调节pH值至7.3～9.0，均匀混合成膏状，挤出蜂窝式胚体，烘干、焙烧。本发明专利技术还涉及一种蜂窝式烟气脱硝催化剂。该催化剂活性中心均衡、抗中毒性较强、活性稳定。活性稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硝催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种脱硝催化剂
，尤其涉及一种烟气脱硝催化剂及其制备方法，能够克服现有技术中脱硝催化剂在活性组分分散不均匀，活性不稳定的缺陷。

技术介绍

[0002]氮氧化物(NO
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)是主要的大气污染物之一，排放要求日益严格。国家环保部颁布的《石油炼制工业污染物排放标准》要求：2015年7月1日起，新建催化裂化装置排放再生烟气中氮氧化物要求小于200mg/m3，特别排放限值要求小于100mg/m3，2017年7月1日现有企业也执行该标准。在众多烟气脱硝技术中，选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是仍然是国际主流的技术，其NO
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脱除率可达到80％～90％。其中，脱硝催化剂是SCR技术的核心，发达国家在上世纪80年代就开发出了针对煤质特点、锅炉类型等的一系列脱硝催化剂，我国许多科研单位与企业针对我国烟气状况也进行了一系列的研究，并开发了一些脱硝催化剂。
[0003]中国申请CN201010537130.0提出了利用水热方法制备脱硝催化剂的方法，首先将钛源前驱体和钼源前驱体混合，置于高压釜中进行水热反应，过滤、洗涤并干燥得到钛钼粉脱硝催化剂，同时还可引入钒和钼等元素，制备多金属氧化物催化剂。该方法制备的催化剂活性组分晶粒小、比表面积较大，但由于没有经过充分混合过程，可能导致同种物料聚集程度较高的现象发生，对催化剂活性会有一定影响。中国申请CN201110345605.0提出了一种脱硝催化剂的制备方法，向偏钛酸浆料中依次加入钼酸铵和偏钒酸铵，超声波打浆，再调节pH值至4.0～6.5，静置、分离、烘干得到催化剂粉体。该方法工艺简单、成本低，但是偏钒酸铵以固体添加，钒的溶解性有待验证，钒分散不均时虽然活性很高，但影响催化剂长周期使用性能。中国申请CN201210400949.1提出了一种二氧化钛
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三氧化钼复合粉体的制备方法，将仲钼酸铵溶液加入偏钛酸浆液中，搅拌后直接真空干燥得到成品。该方法工艺简单，但是钛
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钼的混合强度较低，对材料的性能会有一定的影响。中国专利CN103143396B提出了一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，将二氧化钛、二氧化硅、活性物质和成膏状，而后加粘结剂、玻纤等，最后挤出成型。该方法工艺简单，但是活性物质的分布不好，导致催化剂的脱硝效率较低。
[0004]综上所述，脱硝催化剂的制备都涉及多种金属氧化物的混合，混合方式及制备工艺的不同并不能完全区分催化剂的脱硝性能，粉体催化剂NO
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转化率可以达到90％以上，而成型催化剂活性有一定下降，一方面说明特定金属氧化物的催化活性较高，分散不均依然可以获得较高的NO
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转化率；另一方面，催化剂成型过程也会导致催化剂活性下降。同时，催化剂整体性能的优劣还需要从其他方面的表征进行验证，催化剂的制备还要兼顾工业放大的可操作性等因素。

技术实现思路

[0005]基于以上所述，本专利技术的主要目的在于提供一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方
法，以克服现有技术中脱硝催化剂在烟道气中活性中心不均衡、抗中毒性较差及活性不稳定的缺陷。
[0006]为此，本专利技术提供一种蜂窝式烟气脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)将钛源前驱体溶于酸形成溶液；
[0008](2)将铝源前驱体溶解形成溶液，并与步骤(1)的溶液混合均匀得到混合溶液；
[0009](3)调节步骤(2)所得混合溶液的pH值至7～11，沉淀、过滤得滤饼、洗涤滤饼；
[0010](4)将步骤(3)洗涤后的滤饼与强碱溶液混合，搅拌后，沉淀、洗涤、过滤得滤饼；
[0011](5)在步骤(4)所得滤饼中加入去离子水，调成浆状，加入由钨源前躯体和钼源前躯体中的一种或两种溶解形成的前躯体溶液，均匀混合后，干燥、焙烧，研磨成粉体；
[0012](6)将步骤(5)的粉体与钒源前躯体溶液、高分子分散剂均匀混合后，再加入去离子水、助挤剂、造孔剂、纳米二氧化硅、玻璃纤维、粘结剂，调节pH值至7.3～9.0，均匀混合成膏状，利用挤出机挤出蜂窝式胚体，烘干、焙烧后即得成品。
[0013]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其中优选的是，所述钛源前驱体为硫酸氧钛或偏钛酸，所述酸为无机酸，进一步优选硫酸或硝酸，步骤(1)形成的溶液中所述钛源前驱体以TiO2计，含量为15～40g/L。
[0014]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其中优选的是，所述铝源前驱体为硫酸铝，所述铝源前驱体以Al2O3质量计，所述钛源前驱体以TiO2质量计，铝源前驱体和钛源前驱体用量之比为0.1～5.0:100。
[0015]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其中优选的是，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液，其浓度为1～8mol/L，其用量为所浸滤饼质量的1～10倍。
[0016]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其中优选的是，所述钨源前驱体为仲钨酸铵或偏钨酸铵，所述钼源前驱体为二钼酸铵、三钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵和八钼酸铵的一种或几种，进一步优选的，所述钨源前驱体和所述钼源前驱体均以三氧化物质量计，所述滤饼以TiO2的质量计，所述钨源前驱体和所述钼源前驱体的总和与所述滤饼的用量之比为1.0～10.0:100。
[0017]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其中优选的是，所述混合的方式为搅拌或超声波振荡，时间均为0.1～30h；步骤(3)和(6)中调节pH值的药剂为氨水；步骤(5)中所述浆液中水质量含量为20～60％；进一步优选的，步骤(6)中，所述助挤剂为硬脂酸或甘油，其加入量与以TiO2计的钛源前驱体的质量之比为0.01～3.0:100；所述造孔剂为聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、田菁粉中的一种或几种，其加入量与以TiO2计的钛源前驱体的质量之比为0.01～2.0:100；所述粘结剂为羧甲基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或两种；所述膏状物中水质量含量为15～45％；更进一步优选的，纳米二氧化硅、玻璃纤维、粘结剂加入量与以TiO2计的钛源前驱体的质量之比分别为0.1～3.5:100、1～10:100、0.1～2.0:100。
[0018]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其中优选的是，所述钒源前驱体溶液中钒源前驱体为偏钒酸铵；进一步优选的，所述钒源前驱体以V2O5质量计，所述钛源前驱体以TiO2质量计，所述钒源前驱体和步骤(5)的粉体中钛源前驱体的用量之比为0.2～5.0:100。
[0019]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其中优选的是，所述高分子分散剂为
聚乙二醇、聚丙烯酰胺和聚乙烯毗咯烷酮中的一种或几种，其加入量与以TiO2质量计所述钛源前驱体用量之比为0.1～2.0:100；进一步优选的，步骤(5)和步骤(6)中所述焙烧的温度均为400～650℃，时间均为2～40h。
[0020]本专利技术所述的烟气脱硝催化剂的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将钛源前驱体溶于酸形成钛源前驱体溶液；(2)将铝源前驱体溶解形成溶液，并与钛源前驱体溶液混合均匀得到混合溶液；(3)调节混合溶液的pH值至7～11，沉淀、过滤、洗涤得滤饼；(4)将滤饼与强碱溶液混合，搅拌后，沉淀、洗涤、过滤得滤饼；(5)在步骤(4)所得滤饼中加入去离子水，调成浆液，加入由钨源前躯体和钼源前躯体中的一种或两种溶解形成的活性组分前躯体溶液，均匀混合后，干燥、焙烧，研磨成粉体；(6)将步骤(5)的粉体与钒源前躯体溶液、高分子分散剂混合均匀后，再加入去离子水、助挤剂、造孔剂、纳米二氧化硅、玻璃纤维、粘结剂，调节pH值至7.3～9.0，均匀混合成膏状物，挤出成蜂窝式胚体，烘干、焙烧后即得成品。2.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述钛源前驱体为硫酸氧钛或偏钛酸，所述酸为无机酸，优选硫酸或硝酸，所述钛源前驱体溶液中钛源前驱体的含量以TiO2计为15～40g/L。3.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述铝源前驱体为硫酸铝，所述铝源前驱体以Al2O3质量计，所述钛源前驱体以TiO2质量计，所述混合溶液中所述铝源前驱体和所述钛源前驱体的用量之比为0.1～5.0:100。4.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液，其浓度为1～8mol/L，其用量为所浸滤饼质量的1～10倍。5.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述钨源前驱体为仲钨酸铵或偏钨酸铵，所述钼源前驱体为二钼酸铵、三钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵和八钼酸铵中的一种或几种；优选的，所述钨源前驱体和所述钼源前驱体均以三氧化物质量计，所述滤饼以TiO2质量计，所述活性组分前躯体溶液中所述钨源前驱体和所述钼源前驱体的总和与所述滤饼的用量之比为1.0～10.0:100。6.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合的方式为搅拌或超声波振荡，时间均为0.1～30h；步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾媛媛，巫树锋，刘兴誉，刘军强，李超，张鹏，蒲欣，杨智，李鹏，刘彬，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：