用作催化剂载体的TiO2-WO3复合粉的制备方法技术

技术编号:7024008 阅读:305 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开用作催化剂载体的TiO2-WO3复合粉的制备方法,包括如下步骤:原料偏钛酸经打浆分散,调整至以TiO2计的质量分数为15~25%的浆液浓度;向浆液中加入氨水,调整pH值6.5~9.0;将浆液过滤得到固相滤饼;将固相滤饼再次打浆,调整至以TiO2计的质量分数为24~30%的浆料浓度;向浆液中按比例加入偏钨酸铵溶液,偏钨酸铵加入量相对于二氧化钛的质量比例为4.0%~10.0%;将上述步骤处理的浆料直接打入干燥煅烧装置进行干燥和煅烧,煅烧落窑料粉碎制得成品。本发明专利技术方法制造成本低、工艺简单,制备得到的产品具有比表面积高、表面化学活性高,催化效率高且加工性能好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工产品制备
,具体的,涉及用作催化剂载体的硫酸化 TiO2-WO3复合粉的制备方法。
技术介绍
高温燃烧排放气体——烟气中含有大量的NOx (氮氧化物),氮氧化物是主要的大气污染物之一。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因,同时氮氧化物也是一种重要的温室气体,相同数量下其造成温室效应的影响是二氧化碳的几十倍至几百倍。因此,烟气的脱硝治理是环境保护的非常重要和非常迫切的任务。SCR(选择性催化还原)烟气脱硝技术是目前国际上普遍采用的解决大气氮氧化物污染的最有效技术。在催化剂的作用下,通过氨、尿素等还原剂,将烟气中有害的氮氧化物选择性催化还原成洁净无害的氮气和水,实现达标排放,其脱硝效率(氮氧化物脱除率)可达 90%以上,脱硝催化剂是实施这项技术的关键和核心部分。脱硝催化剂主要采用纳米二氧化钛等作为活性载体,以五氧化二钒为主催化剂以三氧化钨及二氧化钛为助催化剂作为催化活性成份,通过氨气将氮氧化物还原成氮气和水。二氧化钛一三氧化钨复合粉体材料由于二氧化钛和三氧化钨的复合,改变了载体的结构和表面性质,也使三氧化钨在载体中分布更加均勻,改善了载体的加工性能,利于催化剂制备中的混料、挤出、干燥等过程,保证了催化剂制备较高的成品率,因此载体的制备是脱硝催化剂技术的重点。公开号为CN17M149,公开日为2006年1月25日的中国专利文献公开了一种烟气脱硝中的低温多组分催化剂的制备方法,采用二氧化钛为载体,以锰的氧化物为活性组分,加入变价金属铁、铜、钒等制得一种低温脱硝催化剂产品。该专利技术主要以催化剂的活性组分为技术核心,没有涉及催化剂载体二氧化钛产品的制备技术。公开号为CN1451475,公开日为2003年10月四日的中国专利文献公开了一种用二氧化钛作载体催化剂的制备,该专利技术述及催化剂二氧化钛特征在于1)锐钛矿型结晶(101)面的微晶粒径为8 22nm范围;2)含有0. 3 5. 0wt%的硫酸根。所述性状主要取决于制备原料的化学组分和煅烧温度条件,没有涉及提高二氧化钛在催化剂上应用性能的制备技术。ZL200810045530. 2公开了几种脱硝催化剂的制备方法。该方法是以偏钛酸为原料,对浆料加入一些添加剂,进行一系列处理后,在300°C飞30°C煅烧5小时,粉碎后获得二氧化钛粉末产品。该方法工艺较复杂,加入添加剂成分较多,成本也相对比较高。日本专利 JP590;35026、JP54082392、JP55008846、JP02241543 公开了几种脱硝催化剂的制备技术,以及二氧化钛原料的制备方法,具体如下取一定量的偏钛酸,在110°C 干燥20小时后,将干燥的物料在509°C下煅烧5小时,粉碎后获得二氧化钛粉末产品。该方法没有对偏钛酸进行改性处理,通过对偏钛酸煅烧温度的控制,控制一定晶粒度的二氧化钛产品,不能获得高性能的二氧化钛产品,也未涉及二氧化钛与三氧化钨复合粉体的制备技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供用作催化剂载体的TiO2-WO3复合粉的制备方法,本专利技术方法制造成本低、工艺简单,制备得到的产品具有比表面积高、表面化学活性高, 催化效率高且加工性能好的优点。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是用作催化剂载体的TiO2-WO3复合粉的制备方法,以偏钛酸,偏钨酸铵(AMT)为原料,包括如下步骤1)原料偏钛酸经打浆分散,调整至以TW2计的质量分数为15 25%的浆液浓度;2)向经步骤1)处理后所得到的浆液中加入氨水,调整pH值6.5^9. 0 ;,改善与三氧化钨的复合及偏钛酸的煅烧性能,获得适量的酸位特性;3)将经步骤2)处理后得到的浆液过滤得到固相滤饼;4)将经步骤3)所得到的固相滤饼再次打浆,调整至以TW2计的质量分数为0.24 0. 30的浆料浓度;5)向经步骤4)处理后的浆液中按比例加入偏钨酸铵溶液,偏钨酸铵加入量比例以三氧化钨的质量相对于二氧化钛与三氧化钨之和计算,为4. 09Γ10. 0%,即二氧化钛的质量/ (二氧化钛的质量+三氧化钨的质量)=4. 09Γ10. 0%,如三氧化钨与二氧化钛的比例为4:96, 5:95,10:90等;并且所述偏钨酸铵溶液中偏钨酸铵和水的质量比为1:1 2. 5:1。6)向经将步骤5)处理后的浆料直接打入干燥煅烧装置进行干燥和煅烧,200°C 350°C干燥2. 5小时后,350°C 580°C煅烧3. 5小时;煅烧落窑料粉碎制得成品。本专利技术进一步的技术方案是所述的原料偏钛酸是含有5% 9%硫酸的水合二氧化钛。本专利技术进一步的技术方案是所述的原料偏钛酸是由硫酸法钛白生产中中间产物硫酸氧钛经浓缩、水解、水洗和漂白后得到。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤1)和步骤4)中打浆分散是采用电阻率大于1. OX IO6 Ω. cm的去离子水或纯水。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤2)中的氨水通过下述方法制备液氨经减压为氨气,将氨气通入纯水中制备得到的浓度为23% 30%的浓氨水。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤5)中的配制偏钨酸铵溶液所使用的偏钨酸铵中WO3含量为909Γ93% ;所述偏钨酸铵溶液采用去离子水配置,并且偏钨酸铵和水的质量比为1. 5:1 2. 5:1 ;即所述偏钨酸铵溶液采用的浓度为60% 71. 4%。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤6)中所述的浆料是通过活塞泵向干燥煅烧装置进料。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤6)中所述的350°C 580°C煅烧3. 5小时具体是指350400°C煅烧0. 8小时、400°C 580°C煅烧2. 7小时。本专利技术更进一步的技术方案是步骤6)中所述的落窑料采用剪切式粉碎机粉碎。综上所述,本专利技术与现有技术相比,具有如下优点1、由于本专利技术具有制造成本低、工艺简单、产品比表面积高、表面化学活性高的优点,采用本专利技术不会给最终产品带入杂质;同时,本专利技术与现有的公开号为CN17M149和 CN1451475的中国专利文献相比,完全不同于上述两篇技术方案而采用了新的制备方法,使得被专利技术具有较高的创新性;相较于ZL200810045530. 2而言,工艺路线更加简化,成本也更加低廉,产品性能更高效,质量稳定;此外,本专利技术与现有的日本专利JP59035(^6、 JP54082392, JP55008846、JP02241543相比本专利技术的工艺通过对偏钛酸进行了改性处理, 随后以适当的方法加入偏钨酸铵(AMT),配合适宜的煅烧条件,保证Ti一0—W之间形成桥式复合体,所获得二氧化钛产品性能更好,即产品比表面积高、表面化学活性高、加工性能好。2、本专利技术采用的原料偏钛酸是硫酸法钛白生产中中间产物,不仅廉价,而且方便易得,使生产成本进一步降低;采用去离子水打浆效果好;滤饼的分时间段不同温度煅烧方式有利于进一步形成具有高比表面积、粒径小、粒度均勻、分散性好利于加工的二氧化钛女口广 PFt ο3、本专利技术针对偏钛酸中含有大量的硫酸,由于硫酸的“架桥”作用,使得偏钛酸的粘稠度大,在低温干燥和煅烧的处理中容易板结,降低了煅烧后二氧化钛产品的比表面积和表面化学活性等物理、化学指标,本专利技术通过加入少量氨水和纯水/去离子水作为添加剂对偏钛酸进行改性处理,通过处理可以极大地降低偏钛酸的粘稠本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.用作催化剂载体的TiO2-WO3复合粉的制备方法,其特征在于,以偏钛酸,偏钨酸铵(AMT)为原料,包括如下步骤:1)原料偏钛酸经打浆分散,调整至以TiO2计的质量分数为15~25%的浆液浓度;2)向经步骤1)处理后所得到的浆液中加入氨水,调整pH值6.5~9.0;3)将经步骤2)处理后得到的浆液过滤得到固相滤饼;4)将经步骤3)所得到的固相滤饼再次打浆,调整至以TiO2计的质量分数为0.24~0.30的浆料浓度;5)向经步骤4)处理后的浆液中按比例加入偏钨酸铵溶液,偏钨酸铵加入量比例以三氧化钨的质量相对于二氧化钛与三氧化钨之和计算,为4.0%~10.0%;并且所述偏钨酸铵溶液中偏钨酸铵和水的质量比为1:1~2.5:1;6)向经将步骤5)处理后的浆料直接打入干燥煅烧装置进行干燥和煅烧, 200℃~350℃干燥2.5小时后,350℃~580℃煅烧3.5小时;煅烧落窑料粉碎制得成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王兰武李振兴章强
申请(专利权)人:四川华铁钒钛科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:51

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