專利名稱：一種scr板式脫硝催化劑專用成型劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與環(huán)境催化領(lǐng)域，具體涉及一種SCR板式脫硝催化劑專用成型劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
氨選擇性催化還原(SCR)脫硝是目前燃煤電站的主要脫硝技術(shù)，其核心是脫硝催化劑?，F(xiàn)階段的燃煤電站SCR脫硝催化劑主要是釩鈦體系的催化劑，其結(jié)構(gòu)形式有蜂窩式、板式和波紋式三種；在這三種結(jié)構(gòu)形式的催化劑中，板式催化劑具有很強(qiáng)的防堵灰、耐磨損和抗中毒的性能，在極高塵煙氣條件下的適用性較好。由于我國(guó)的煤質(zhì)較為復(fù)雜，灰分普遍較大，因此板式催化劑在我國(guó)有很大的市場(chǎng)潛力。·原材料與生產(chǎn)工藝是脫硝催化劑性能優(yōu)劣的決定性因素。在眾多的性能指標(biāo)中，機(jī)械性能是一項(xiàng)極為重要的指標(biāo)，其直接影響了催化劑的使用壽命；而決定催化劑機(jī)械性能的重要因素是其原材料中的成型劑及其使用方法。針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的脫硝催化劑，其所適用的成型劑及其使用方法是各不相同的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種SCR板式脫硝催化劑的專用成型劑及其使用方法。SCR板式脫硝催化劑專用成型劑，由聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土、低熔點(diǎn)玻璃粉和化學(xué)粘結(jié)劑組成；其中固態(tài)的聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土和低熔點(diǎn)玻璃粉機(jī)械混合后作為混合成型劑使用，各組分的相對(duì)質(zhì)量含量分別為5-10%、10-20%、40-60%、20-35%;液態(tài)的化學(xué)粘結(jié)劑單獨(dú)添加使用；使用時(shí)，化學(xué)粘結(jié)劑與粉末狀混合成型劑的質(zhì)量比為I :(2-8)。優(yōu)選地，所述有機(jī)粘結(jié)劑為甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素或兩者任意比例的混合物。優(yōu)選地，所述化學(xué)粘結(jié)劑為硅溶膠或者鋁溶膠。優(yōu)選地，所述低熔點(diǎn)玻璃粉不含鉛，在加熱至500°C以下時(shí)會(huì)熔融，而冷卻至室溫后會(huì)硬化成型。上述SCR板式脫硝催化劑專用成型劑的使用方法，包括以下步驟(I)按比例稱取聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土和低熔點(diǎn)玻璃粉，機(jī)械混合獲得粉末狀混合成型劑；(2)將銳鈦礦型納米二氧化鈦浸潰于溶解有偏釩酸銨和偏鎢酸銨的水溶液中，經(jīng)攪拌和陳化后獲得SCR脫硝催化劑活性組分，在該SCR脫硝催化劑的活性組分()中，緩慢加入上述粉末狀混合成型劑并充分?jǐn)嚢?，使得混合成型劑和二氧化鈦的質(zhì)量比例為I :(3-4)；(3)在步驟(2)獲得的混合物中，加入化學(xué)粘結(jié)劑，使得化學(xué)粘結(jié)劑與粉末狀混合成型劑的質(zhì)量比為I :(2-8)，經(jīng)充分?jǐn)嚢鑜_4h后獲得催化劑膏體，用于生產(chǎn)成品板式脫硝催化劑。優(yōu)選地，步驟(2)中所述的溶解有偏釩酸銨和偏鎢酸銨的水溶液中還溶解有草酸。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述的SCR板式脫硝催化劑的專用成型劑，是基于多組分物料之間的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)高效的粘結(jié)固化效果，從而獲得高機(jī)械強(qiáng)度的板式脫硝催化劑。(I)硅溶膠和鋁溶膠是高效的化學(xué)粘結(jié)劑，其滲透性較強(qiáng)，與其他物質(zhì)混合時(shí)的分散性和滲透性都較好，而且在受熱過(guò)程中逐漸失去水分時(shí)，牢固地粘附在物質(zhì)表面，形成高強(qiáng)度的粘合劑，具有耐高溫、不影響催化劑活性等特點(diǎn)；(2)現(xiàn)階段板式脫硝催化劑制備過(guò)程中常使用玻璃纖維，常 規(guī)的玻璃纖維在550°C以下難以熔融形成粘結(jié)劑，本發(fā)明所采用的低熔點(diǎn)玻璃粉在500°C以下即可熔融，冷卻后會(huì)固化成型，從而也形成高強(qiáng)度的粘合劑；(3)聚乙烯醇、甲基纖維素和輕丙基甲基纖維素都是聞效的基體粘結(jié)劑，對(duì)_■氧化欽和聞嶺土的材料具有良好的粘合效果，且經(jīng)焙燒后無(wú)殘留，不影響催化劑的活性，另外聚乙烯醇還有一種有效的助擠劑。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種SCR板式脫硝催化劑的專用成型劑及其使用方法，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I分別稱取8kg、18kg、50kg和24kg的聚乙烯醇、甲基纖維素、高嶺土和低熔點(diǎn)玻璃粉，機(jī)械混合后獲得IOOkg的混合成型劑；分別稱取9kg、45kg和12kg的偏fL酸銨、偏鶴酸銨和草酸溶于220kg的去離子水中，通過(guò)攪拌使偏釩酸銨、偏鎢酸銨和草酸完全溶解；在上述溶液中加入350kg的銳鈦礦型納米二氧化鈦，充分?jǐn)嚢?h使二氧化鈦充分浸潤(rùn),獲得催化劑活性組分；在上述催化劑活性組分中緩慢加入IOOkg的混合成型劑并充分?jǐn)嚢?；最后再加?0kg的硅溶膠(其中SiO2含量為30%)，經(jīng)充分?jǐn)嚢?h后獲得催化劑膏體。 利用該膏體生產(chǎn)的板式脫硝催化劑，該催化劑在典型煙氣(NOx 500ppm、S021000ppm、NH3500ppm)工況以及空速為IOOOOh-I下的脫硝效率為95%，經(jīng)使用2年后未見(jiàn)剝落等現(xiàn)象。實(shí)施例2采用與實(shí)施例I完全相同的原料配方和使用方法，僅將18kg的甲基纖維素改為8kg甲基纖維素和IOkg羥丙基甲基纖維素的混合物，從而獲得催化劑膏體。利用該膏體生產(chǎn)的板式脫硝催化劑，該催化劑在典型煙氣(NOx 500ppm、S021000ppm、NH3500ppm)工況以及空速為ΙΟΟΟΟΙΓ1下的脫硝效率為95%，經(jīng)使用2年后未見(jiàn)剝落等現(xiàn)象。實(shí)施例3采用與實(shí)施例I完全相同的原料配方和使用方法，僅將18kg的甲基纖維素改為18kg的羥丙基甲基纖維素，另外將30kg的硅溶膠改為30kg的鋁溶膠(其中Al2O3的含量為30%)，從而獲得催化劑膏體。利用該膏體生產(chǎn)的板式脫硝催化劑，該催化劑在典型煙氣(NOx 500ppm、S021000ppm、NH3500ppm)工況以及空速為ΙΟΟΟΟΙΓ1下的脫硝效率為95%，經(jīng)使用2年后未見(jiàn)
剝落等現(xiàn)象。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種SCR板式脫硝催化劑專用成型劑，其特征在于所述粘結(jié)劑由聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土、低熔點(diǎn)玻璃粉和化學(xué)粘結(jié)劑組成；其中聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土和低熔點(diǎn)玻璃粉均為固態(tài)，機(jī)械混合成粉末狀后作為混合成型劑使用，各組分的相對(duì)質(zhì)量含量分別為5-10%、10-20%、40-60%、20-35% ;液態(tài)的化學(xué)粘結(jié)劑單獨(dú)添加使用；使用時(shí)，化學(xué)粘結(jié)劑與粉末狀混合成型劑的質(zhì)量比為I : (2-8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑專用成型助劑，其特征在于所述有機(jī)粘結(jié)劑為甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素或兩者任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑專用成型助劑，其特征在于所述化學(xué)粘結(jié)劑為硅溶膠或者鋁溶膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑專用成型助劑，其特征在于所述低熔點(diǎn)玻璃粉不含鉛，在加熱至500°C以下時(shí)會(huì)熔融，而冷卻至室溫后會(huì)硬化成型。
5.一種如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的SCR板式脫硝催化劑專用成型劑的使用方法，包括以下步驟 (1)按比例稱取聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土和低熔點(diǎn)玻璃粉，機(jī)械混合獲得粉末狀混合成型劑； (2)將銳鈦礦型納米二氧化鈦浸潰于溶解有偏釩酸銨和偏鎢酸銨的水溶液中，經(jīng)攪拌和陳化后獲得SCR脫硝催化劑活性組分，在該SCR脫硝催化劑的活性組分中，緩慢加入上述粉末狀混合成型劑并充分?jǐn)嚢瑁沟没旌铣尚蛣┖投趸伒馁|(zhì)量比例為I :(3-4)； (3)在步驟(2)獲得的混合物中，加入化學(xué)粘結(jié)劑，使得化學(xué)粘結(jié)劑與粉末狀混合成型劑的質(zhì)量比為I :(2-8)，經(jīng)充分?jǐn)嚢鑜_4h后獲得催化劑膏體，用于生產(chǎn)成品板式脫硝催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用方法，其特征在于步驟(2)中所述的溶解有偏釩酸銨和偏鎢酸銨的水溶液中還溶解有草酸。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與環(huán)境催化領(lǐng)域，具體涉及一種SCR板式脫硝催化劑的專用成型劑及其使用方法。本發(fā)明所述的SCR板式脫硝催化劑專用成型劑，是由聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土、低熔點(diǎn)玻璃粉和化學(xué)粘結(jié)劑組成，其中固態(tài)的聚乙烯醇、有機(jī)粘結(jié)劑、高嶺土和低熔點(diǎn)玻璃粉機(jī)械混合后作為混合成型劑使用，各組分的相對(duì)質(zhì)量含量分別為5-10%、10-20%、40-60%、20-35%；液態(tài)的化學(xué)粘結(jié)劑單獨(dú)添加使用；使用時(shí)，化學(xué)粘結(jié)劑與粉末狀混合成型劑的質(zhì)量比為1(2-8)。在SCR脫硝催化劑的活性組分中，首先緩慢添加粉末狀的混合成型劑，攪拌均勻再添加液態(tài)的化學(xué)粘結(jié)，充分?jǐn)嚢韬蠹传@得催化劑膏體用于生產(chǎn)成品板式脫硝催化劑。
文檔編號(hào)B01D53/86GK102941127SQ201210436889
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者董長(zhǎng)青, 張旭明 申請(qǐng)人:北京華電光大新能源環(huán)保技術(shù)有限公司, 董長(zhǎng)青