用作催化剂载体的二氧化钛的制备方法技术

本发明专利技术公开提供用作催化剂载体的二氧化钛的制备方法，包括如下步骤：原料偏钛酸经打浆分散，调整至以二氧化钛TiO2计的质量分数为12~26％的浆液浓度；向浆液中加入氨水，调整pH值至6.0~9.0；过滤脱水后得到块状滤饼，机械破碎，破碎后的滤饼在200℃～560℃下干燥、煅烧6小时；煅烧落窑料经粉碎后，即制得用于脱硝催化剂载体的二氧化钛产品。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，加工性能好的优点，且制得的最终产品催化效率高。

【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二氧化钛的制备方法。
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，也使三氧化鹤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CN1724149，公开日为2006年I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29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JP59035026、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钦广品，不能获得闻性能的_■氧化钦广品。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，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，包括如下步骤1)原料偏钛酸经打浆分散，调整至以二氧化钛打02计的质量分数为12 26%的浆液浓度；2)向经步骤I)处理后所得到的浆液中加入氨水，调整pH值至6.(T9. 0 ;可以获得适量的酸位特性；即PH值控制在6. (T9. 0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；3)将经步骤2)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% ；4)将步骤3)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 360°C干燥2. 7小时，烘干后的滤饼在360°C 560°C煅烧3. 3小时；5)煅烧落窑料经粉碎后，即制得用于脱硝催化剂载体的二氧化钛。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I)中原料偏钛酸打浆分散是采用电阻率大于I. OXlO6Q. 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2)中的氨水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4)中所述的滤饼在360°C 560°C煅烧3. 3 小时，具体是指360°C 410°C煅烧0. 8小时、410°C 560°C煅烧2. 5小时。本专利技术更进一步的技术方案是所述步骤5)中所述的煅烧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I、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CN1724149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， 使得本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JP59035026、 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， 配合适宜的煅烧条件，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、粒度均匀、分散性好利于加工的二氧化钛女口广叩o3、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。因此，本专利技术通过加入少量氨水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度，提高偏钛酸的煅烧性能，可以获得疏松、多微孔、有适量L酸和B酸位的煅烧产物，最终产品的比表面积高，化学活性高、加工性能好。 经测定，最终产品的酸位相当于含有0. 5% 4. 5% (以质量分数计)的硫酸根S04 ;该专利技术处理偏钛酸的工艺简单、成本较低，而且由该产品制备出的脱硝催化剂催化效率高。4、选用剪切方式粉碎落窑料，可使最终产品粒度更细、粒度分布范围更窄，且产品的微孔数更多，孔隙率高，产品的加工性能好。具体实施例方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例I制备氨水液氨经减压为氨气，将氨气通入纯水中制备得到浓氨水，备用。称取IOKg偏钛酸(按TiO2计)，加入到带搅拌装置的反应器中，加入一定量去离子水，调整浆液浓度12 24wt% ;搅拌均匀后，向浆液中加入氨水调整pH值到8. 5 ;经过充分搅拌后过滤，过滤所得滤料为块状偏钛酸；使块状滤饼二氧化钛质量分数为40% 55%。 将块本文档来自技高网...

【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：