一种低成本脱硝催化剂及其制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种低成本脱硝催化剂及其制造工艺，该催化剂的组分包括：纳米TiO2粉体、蒙脱石、偏钨酸铵、偏钒酸铵、短切玻璃纤维、阔叶林木浆纤维、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯、硬脂酸。该制造工艺的步骤包括：以单乙醇胺的水溶液作为溶剂溶解偏钒酸铵，将偏钨酸铵常温下溶解于水中，连续搅拌1小时后备用；将催化剂原料充分捏合得到塑性泥料，并置于密闭的塑料袋保存若干小时进行陈腐，将泥料成型为蜂窝式催化剂坯体，干燥后的蜂窝体进入网带式隧道窑焙烧，对焙烧完成的最终产品按要求的长度切割，并组装在模块箱体中并进行外包装。本发明专利技术成本低，有效改善脱硝性能，增加了产品的机械强度，并提高耐磨损强度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种低成本脱硝催化剂及其制造工艺，该催化剂的组分包括：纳米TiO2粉体、蒙脱石、偏钨酸铵、偏钒酸铵、短切玻璃纤维、阔叶林木浆纤维、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯、硬脂酸。该制造工艺的步骤包括：以单乙醇胺的水溶液作为溶剂溶解偏钒酸铵，将偏钨酸铵常温下溶解于水中，连续搅拌1小时后备用；将催化剂原料充分捏合得到塑性泥料，并置于密闭的塑料袋保存若干小时进行陈腐，将泥料成型为蜂窝式催化剂坯体，干燥后的蜂窝体进入网带式隧道窑焙烧，对焙烧完成的最终产品按要求的长度切割，并组装在模块箱体中并进行外包装。本专利技术成本低，有效改善脱硝性能，增加了产品的机械强度，并提高耐磨损强度。【专利说明】一种低成本脱硝催化剂及其制造工艺
本专利技术属于催化剂制造领域，尤其涉及一种低成本脱硝催化剂制造工艺。
技术介绍
我国的能源结构以煤炭为主，燃煤产生的氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一，它不仅会引起酸雨、光化学烟雾等破坏地球生态环境的一系列问题，而且还严重危害着人体的健康。随着我国对环境保护的日益重视，国家和地方环保部门对污染物的排放和总量有了较严格的控制，特别是《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011，2012年I月实施)明确规定燃煤锅炉氮氧化物排放限值为100mg/Nm3，仅采用低氮燃烧技术已经无法满足排放标准要求。烟气脱硝技术目前应用较多的是选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)及SCR/SNCR混合脱硝技术。由于SCR脱硝技术的成熟以及高的脱硝率，现已成为国际上烟气脱硝的主流技术。常规的蜂窝式催化剂制造是以含WO3的纳米级TiO2作为主要原料与工艺水、粘合剂、助挤剂、扩孔剂、润滑剂、玻璃纤维等充分混炼得到塑性泥料，将塑性泥料挤出成型为湿态蜂窝催化剂坯体，经干燥、煅烧得到成型催化剂。但因目前国内催化用含WO3纳米级TiO2的生产厂家较少，价格较高，催化剂制造成本受到很大制约，利润空间有限。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种低成本脱硝催化剂及其制造工艺，旨在解决常规的经干燥、煅烧得到成型的催化剂价格较高，制造成本受到很大制约，利润空间有限的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种低成本脱硝催化剂，该催化剂的组分包括:纳米TiO2粉体、蒙脱石、偏钨酸铵、偏钒酸铵、短切玻璃纤维、阔叶林木浆纤维、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯、硬脂酸。本催化剂的各组分按重量的比例为:纳米1102粉体占总重量的65~75% ；蒙脱石占总重量的5~20% ;偏钨酸铵占总重量的5~7% ;偏钒酸铵占总重量的0.5^1.5% ;短切玻璃纤维占总重量的3~5% ;阔叶林木浆纤维占总重量的2~3% ;羧甲基纤维素占总重量的0.5^2% ;聚氧化乙烯占总重量的0.5^2% ;硬脂酸占总重量的0.5~1%。本专利技术实施例是这样实现的，一种低成本脱硝催化剂制造工艺，该制造工艺的步骤包括:一种低成本脱硝催化剂，该催化剂的组分包括: 步骤一、以单乙醇胺的水溶液作为溶剂溶解偏钒酸铵，通过设定一定的温度，连续搅拌一定时间后实现充分溶解； 步骤二、将偏钨酸铵常温下溶解于水中，连续搅拌I小时后备用； 步骤三、将蒙脱石粘土、纳米TiO2与工艺水、玻璃纤维、木浆纤维、偏钒酸铵溶液、偏钨酸铵溶液等充分捏合得到塑性泥料；步骤四、将塑性泥料置于密闭的塑料袋置于某一温度以下的环境中保存若干小时进行陈腐，通过毛细作用使泥料的性能得到改善； 步骤五、将泥料加入螺旋式挤出机，成型为蜂窝式催化剂坯体，挤出压力为3飞MPa ； 步骤六、蜂窝体置于厢式干燥器内进行升温降湿的连续干燥过程，水分最终降至1%以内； 步骤七、干燥后的蜂窝体进入网带式隧道窑焙烧，在最高温度600°C的条件下经30小时烧成； 步骤八、对焙烧完成的最终产品按要求的长度切割，并组装在模块箱体中并进行外包装，形成最终产品。进一步，在步骤一中，以单乙醇胺的水溶液作为溶剂溶解偏钒酸铵，温度以设定为90°C为最宜，连续搅拌的时间以2小时为最宜。进一步，在步骤三中，通常采用捏合机或混炼机实现将蒙脱石粘土、纳米TiO2与工艺水、玻璃纤维、木浆纤维、偏钒酸铵溶液、偏钨酸铵溶液等充分捏合得到塑性泥料。进一步,步骤三中使用的的纳米TiO2粉体的团聚体粒度范围为进一步，步骤三中加入的短切玻璃纤维的长度范围为4-6_，用于增加产品的机械强度，并提高耐磨损强度。进一步，步骤四中将塑性泥料置于在30°C以下的环境中为最宜，并且最好保存12小时进行陈腐。进一步，产品中的WO3由捏合过程中加入的偏钨酸铵溶液经煅烧分解而得，较之直接采用含WO3的纳米级TiO2作为`原料，可降低成本。进一步，加入的阔叶林木桨纤维在烧成产品中改善了产品的孔隙容积和分布情况，增加比表面积，有效改善脱硝性能。进一步，脱硝性能测试方法:取制得的脱硝催化剂产品，在中试规模的试验装置中进行试验，实验条件为温度370°C，空速4000^00(?-1,入口 NO浓度20(T400ppm，O2含量为3-5%，以氨气作为还原剂。本专利技术提供的低成本脱硝催化剂，产品中的WO3由捏合过程中加入的偏钨酸铵溶液经煅烧分解而得，较之直接采用含WO3的纳米级TiO2作为原料，可降低成本。阔叶林木桨纤维的加入在烧成产品中可改善其孔隙容积和分布情况，增加比表面积，有效改善脱硝性能；短切玻璃纤维的加入可以增加产品的机械强度，并提高耐磨损强度。由于在制造过程中加入偏钨酸铵溶液作为WO3的来源，加入蒙脱石替代部分纳米TiO2和粘合剂；并且蒙脱石的市场价格仅为纳米TiO2的1/30，采用本工艺与常规的脱硝催化剂制造工艺相比，产品性能得到改善并且可降低产品制造成本10%以上。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的低成本脱硝催化剂制造工艺流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。具体实施例1: 纳米TiO2粉体:75% 蒙脱石:10% 偏钨酸铵:6% 偏钒酸铵:1% 短切玻璃纤维:5% 阔叶林木浆纤维:2% 羧甲基纤维素:1.8% 聚氧化乙烯:2% 硬脂酸:1% 具体实施例2: 纳米TiO2粉体:70% 蒙脱石:15% 偏钨酸铵:6% 偏钒酸铵:1% 短切玻璃纤维:4% 阔叶林木浆纤维:2% 羧甲基纤维素:1.5% 聚氧化乙烯:1.6% 硬脂酸:1% 具体实施例3: 纳米TiO2粉体:65% 蒙脱石:20% 偏钨酸铵:6% 偏钒酸铵:1% 短切玻璃纤维:4.5% 阔叶林木浆纤维:2% 羧甲基纤维素:1.2% 聚氧化乙烯:1.3% 硬脂酸:1.2% 具体实施例4: 纳米TiO2粉体:65% 蒙脱石:15% 偏钨酸铵:7% 偏钒酸铵:0.5% 短切玻璃纤维:4% 阔叶林木浆纤维:2% 羧甲基纤维素:1.4% 聚氧化乙烯:1.5%硬脂酸:1.2% 脱硝性能测试方法:取制得的产品2条，在中试规模的试验装置中进行试验，实验条件为温度370°C，空速4000~50001^，入口 NO浓度20(T400ppm，O2含量为3_5%，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本脱硝催化剂，其特征在于，该催化剂的组分包括：纳米TiO2粉体、蒙脱石、偏钨酸铵、偏钒酸铵、短切玻璃纤维、阔叶林木浆纤维、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯、硬脂酸，本催化剂的各组分按重量的比例为：纳米TiO2粉体占总重量的65~75%；蒙脱石占总重量的5~20%；偏钨酸铵占总重量的5~7%；偏钒酸铵占总重量的0.5~1.5%；短切玻璃纤维占总重量的3~5%；阔叶林木浆纤维占总重量的2~3%；羧甲基纤维素占总重量的0.5~2%；聚氧化乙烯占总重量的0.5~2%；硬脂酸占总重量的0.5~1%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴叶舜，姚力智，朱葛军，宗依依，陈超，
申请(专利权)人：宜兴市宜刚环保工程材料有限公司，
类型：发明
国别省市：