用作催化剂载体的TiO2-WO3-SiO2复合粉及其制备方法技术

技术编号:7514749 阅读:282 留言:0更新日期:2012-07-11 21:03
本发明专利技术公开提供用作催化剂载体的TiO2-WO3-SiO2复合粉的制备方法,依次包括如下步骤:原料偏钛酸经打浆分散,调整至以二氧化钛计的质量分数为10%~20%的浆液浓度;向浆液中分别加入仲钨酸铵和白炭黑;加入氨水,调整pH值至5.5~8.5;浆液过滤脱水,得到块状滤饼;过滤脱水后所得到块状滤饼机械破碎,破碎后的滤饼在200℃~380℃干燥2.5小时,烘干后的滤饼在380℃~680℃煅烧4.5小时;煅烧落窑料经粉碎后,即制得所述TiO2-WO3-SiO2复合粉。本发明专利技术方法具有制造成本低、工艺简单、产品比表面积高、表面化学活性高、加工性能好的优点,由该产品制备成的脱硝催化剂具有强度大,使用寿命长,催化效率高等优点。

【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-SiO2复合粉的制备方法。
技术介绍
高温燃烧排放气体一烟气中含有大量的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,同时一氧化氮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三百倍左右。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,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锐钛型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。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,不能获得高性能的催化剂载体二氧化钛产品。上述方法均未涉及二氧化钛与三氧化钨及二氧化硅复合粉体的制备。
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-S^2复合粉的制备方法;本专利技术方法制造成本低、工艺简单,制备得到的产品不仅具有比表面积高、表面化学活性高且加工性能好等优点,而且具有较高的机械强度和耐冲刷强度的优点。由该产品制备成的脱硝催化剂具有强度大,使用寿命长,空隙体积大、催化效率高等优点。本专利技术所要解决的技术问题还在于提供上述方法制备的TiO2-WO3-SiA复合粉,该 TiO2-WO3-SiO2复合粉可用作脱硝催化剂载体。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-SiO2 复合粉的制备方法,依次包括如下步骤1)原料偏钛酸经打浆分散,调整至以二氧化钛计的质量分数为109Γ20%的浆液浓度;2)向浆液中分别加入仲钨酸铵和白炭黑;3)向经步骤2)处理后所得到的浆液中加入氨水,调整PH值至5.5^8. 5 ;可以改善与三氧化钨的复合以及偏钛酸的煅烧性能,获得适量的酸位特性;即PH值控制在5. 5^8. 5,可以保证成品保持一定量的羟基,从而具有适量的L酸和B酸位;4)将经步骤3)处理后得到的浆液过滤脱水,得到块状滤饼,使块状滤饼二氧化钛质量分数为40% 55% ;5)将步骤4)过滤脱水后所得到块状滤饼机械破碎,破碎后的滤饼在200°C 380°C干燥2. 5小时,烘干后的滤饼在380°C 680°C煅烧4. 5小时;6)煅烧落窑料经粉碎后,即制得所述TiO2-WO3-SW2复合粉。所述仲钨酸铵的加入量为4. 09Γ10. 0%的比例,所述比例以仲钨酸铵中的三氧化钨的质量相对于二氧化钛、三氧化钨与二氧化硅之和计算;即三氧化钨的质量/ (二氧化钛的质量+三氧化钨的质量+ 二氧化硅的质量)=4. 09Γ10. 0%,例如三氧化钨与二氧化硅、二氧化钛的质量比可以为4:6:90,5:5:90,10:5:85等。所述白炭黑的加入量为4. 09Γ10.0%的比例,所述白炭黑的加入比例以白炭黑中二氧化硅的质量相对于二氧化钛、三氧化钨与二氧化硅之和计算,即二氧化硅的质量/ (二氧化钛的质量+三氧化钨的质量+ 二氧化硅的质量)=4. 09Γ10. 0%,例如二氧化硅与三氧化钨、二氧化钛的比可以为4:6:90,5:10:85,10:10:80等。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、水洗和漂白后得到的含有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步骤2)中的仲钨酸铵中WO3含量为889Γ90% ;所述仲钨酸铵以固体粉末的形式加入到浆液中。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤2)中白炭黑以固体粉末的形式加入到浆液中,所述白炭黑中SiO2含量大于99.8%。白炭黑是白色粉末状χ-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,其组成可用S^2 · ηΗ20表示。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤1)中原料偏钛酸打浆分散是采用电阻率大于1.0Χ IO6 Ω. cm的去离子水或超纯水。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤3)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。所述步骤3)中的氨水也可以为达到分析纯标准的商用氨水。本专利技术进一步的技术方案是所述步骤5)中所述的滤饼在380°C 680°C煅烧4. 5 小时,具体是指380 "C 420 "C煅烧0. 7小时、420 "C 560 "C煅烧2小时、560 "C 680 "C 煅烧1. 8小时。本专利技术更进一步的技术方案是所述步骤6)中所述的煅烧落窑料采用剪切式粉碎机粉碎。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案还包括上述制备方法制备得到的 TiO2-WO3-SiO2复合粉,所述TiO2-WO3-SiA复合粉的包括如下组分二氧化钛,75% 90%, 三氧化钨4. 09Γ10. 0%, 二氧化硅 4. 09Γ10. 0%, 硫酸根0. 5% 3. 0%, 水 0. 5% 2. 0%。所述TiO2-WO3-SW2复合粉的磨损率为0. 05%/kg -0. 1%/kg ;横向抗压强度为60N/ cm2 100N/cm2,纵向抗压强度为 200N/cm2 300N/cm2。综上所述,本专利技术与现有技术相比,具有如下优点1、本专利技术方法相较于ZL200810045本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:

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