【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂及其制备方法，属于烟气脱硝。
技术介绍
1、氮氧化物(nox)是主要的大气污染物之一，其主要来源于火力发电厂排放的烟气、机动车尾气等。水泥窑是继煤电、交通运输行业之后的第三大nox排放源。nox排入大气后，通过物理及化学作用，引发酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞等环境问题，对环境、人类健康和生产活动均有较大的危害，已引起了世界各国的普遍重视。治理nox的技术有多种，但成功应用于工业实际、相对成熟的主要是选择性催化还原技术，其原理是在催化剂的作用下，还原剂(如nh3)有选择地把烟气中的nox还原为n2和h2o，催化剂是该技术的核心，目前商业催化剂大多是v2o5-wo3/tio2催化剂，其中v2o5为活性组分，wo3为助剂，tio2为载体。但该脱硝催化剂在水泥窑烟气高尘环境下(颗粒物浓度可达80g/nm3～120g/nm3，甚至高达140g/nm3)存在耐磨性差、易堵塞等问题，导致催化剂寿命短、效率低下。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂及其制备方法，通过在催化剂中掺杂bn/硼酸锰粒子，来提高催化剂的耐磨性、抗堵塞性能以及使用稳定性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂，所述催化剂包括tio2载体，负载在tio2载体上的活性物质v2o5、助剂wo3，以及掺杂在催化剂内的bn/硼酸锰粒子；所述催化剂中，v2o5的含量为0.2-1
4、上述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：
5、s1、将硼酸锰加入至ctab、正丁醇、环己烷混合体系内，再加入bn纳米球并搅拌，陈化后抽滤、洗涤，真空干燥后煅烧，得bn/硼酸锰粒子；
6、s2、将偏钒酸铵溶于草酸内，再加入钨酸铵、tio2粉体、bn/硼酸锰粒子、硅酸盐，搅拌后静置，再干燥、煅烧，冷却后研磨过筛，得掺杂有bn/硼酸锰粒子的v2o5-wo3/tio2粉体催化剂。
7、优选地，所述步骤s1中，ctab、正丁醇、环己烷混合体系中，ctab、正丁醇、环己烷的质量比为1:(2-4):(1-3)；
8、硼酸锰与bn纳米球的质量比为1:(2-5)。
9、优选地，所述步骤s1中，陈化时间10-15h。
10、优选地，所述步骤s1中，干燥温度为60-80℃，煅烧温度为700-800℃。
11、优选地，所述步骤s1中，bn纳米球的制备方法是：将氧化硼与甲醇按照摩尔比1:(2-5)混合后静置，固液分离取上层液体；再采用cvd法，用氮气将上层液体带入950-1000℃高温管式炉内，通入氨气，冷却后收集粉体；再将粉体于1400-1500℃下氨化即可。
12、优选地，所述步骤s2中，干燥温度为70-90℃，8-12h；煅烧的条件为：升温速率1-3℃/min，先升温至250-280℃，保温1-2h；再以升温速率1-3℃/min，升温至450-550℃，保温2-3h。
13、优选地，所述步骤s2中，硅酸盐的加入量为tio2粉体加入量的3-8％。
14、优选地，所述步骤s2中，所得掺杂有bn/硼酸锰粒子的v2o5-wo3/tio2粉体催化剂中，v2o5的含量为0.2-1％，wo3的含量为3-8％，bn/硼酸锰粒子的含量为5-12％。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、1、飞灰中含有的cao会与so2、水、氨气反应生成硫酸钙，继而在催化剂表面结垢，阻止反应物质向催化剂表面及内部进行扩散，使催化剂失去活性，而bn/硼酸锰纳米球具有良好的抗酸碱腐蚀性和抗硫酸盐腐蚀性，可以有效抑制so2与水、氨气的反应，继而能够降低生成硫酸钙的可能，因此能够降低催化剂被堵塞的风险；其次，bn(氮化硼)纳米球表面的负电荷可以在生成硫酸钙的过程中与ca2+离子间发生静电引力，ca2+离子会被bn纳米球上的负电荷所吸引，从而避免了与活性位的直接接触，降低了催化剂失活的速度，提高了催化剂的稳定性，从而延长了催化剂的使用寿命；
17、2、bn(氮化硼)是一种金属化合物，具有较高的硬度和热稳定性，而氮化硼则是一种原子晶体化合物，具有优良的力学性能和化学稳定性，且这种纳米粒子通常具有较大的比表面积和优异的机械性能，bn/硼酸锰粒子可以兼具两种材料的优点，因此能够提高催化剂的抗磨损性能；且bn/硼酸锰离子表面的共价键使离子带有部分负电荷，因此可以与金属离子发生作用，从而改变催化剂的表面电化学性质，提高催化剂的反应速率和选择性。
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1.一种多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂包括TiO2载体，负载在TiO2载体上的活性物质V2O5、助剂WO3，以及掺杂在催化剂内的BN/硼酸锰粒子；所述催化剂中，V2O5的含量为0.2-1％，WO3的含量为3-8％，BN/硼酸锰粒子的含量为5-12％。
2.权利要求1所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，CTAB、正丁醇、环己烷混合体系中，CTAB、正丁醇、环己烷的质量比为1:(2-4):(1-3)；
4.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，陈化时间10-15h。
5.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，干燥温度为60-80℃，煅烧温度为700-800℃。
6.根据权利要求2或3所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，BN纳米球的制备方法是
7.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，干燥温度为70-90℃，8-12h；煅烧的条件为：升温速率1-3℃/min，先升温至250-280℃，保温1-2h；再以升温速率1-3℃/min，升温至450-550℃，保温2-3h。
8.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，硅酸盐的加入量为TiO2粉体加入量的3-8％。
9.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所得掺杂有BN/硼酸锰粒子的V2O5-WO3/TiO2粉体催化剂中，V2O5的含量为0.2-1％，WO3的含量为3-8％，BN/硼酸锰粒子的含量为5-12％。
...【技术特征摘要】
1.一种多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂包括tio2载体，负载在tio2载体上的活性物质v2o5、助剂wo3，以及掺杂在催化剂内的bn/硼酸锰粒子；所述催化剂中，v2o5的含量为0.2-1％，wo3的含量为3-8％，bn/硼酸锰粒子的含量为5-12％。
2.权利要求1所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，ctab、正丁醇、环己烷混合体系中，ctab、正丁醇、环己烷的质量比为1:(2-4):(1-3)；
4.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，陈化时间10-15h。
5.根据权利要求2所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，干燥温度为60-80℃，煅烧温度为700-800℃。
6.根据权利要求2或3所述的多功能复合耐磨防堵脱硝催化剂的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：浦湘凯，郑美玲，王彬，朱建，何义斌，孟令坤，王俊，刘松，田勇，
申请(专利权)人：中建材环保研究院江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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