一種用于低溫?zé)煔饷撓醯膕cr整體蜂窩催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于低溫?zé)煔饷撓醯腟CR整體蜂窩催化劑及其制備方法，以TiO2與分子篩為載體，以MnO2和Fe2O3為主活性成分，以ZrO2、NiO、WO3、CoO和CeO2中一種或幾種的組合物為助活性成分；（1）將載體、主活性成分及助活性成分的前驅(qū)體與添加劑按比例配制，進(jìn)行干混；（2）捏合得塑性濕料團(tuán)；（3）將塑性濕料團(tuán)先后通過大小篩板擠出或者轉(zhuǎn)入真空練泥機中混煉，得致密均勻的脫氣泥段；（4）脫氣泥段經(jīng)擠出成型得整體蜂窩催化劑坯體；（5）坯體干燥、然后進(jìn)行微波處理；微波處理后再經(jīng)焙燒。本發(fā)明簡化了催化劑的制備流程，并且所得催化劑不需要外加熱，只需尾端煙氣加熱催化劑即可獲得很高的催化活性、良好的抗水性能，具有更高的工程實際應(yīng)用價值。
【專利說明】—種用于低溫?zé)煔饷撓醯腟CR整體蜂窩催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及整體蜂窩催化劑制備技術(shù)，尤其涉及一種用于低溫?zé)煔饷撓醯腟CR整體蜂窩催化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物(NOx)是環(huán)境污染的主要因子，危害植物生長、破環(huán)臭氧層，并且可引發(fā)酸雨、溫室效應(yīng)、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問題。近年來，由NOx引起的臭氧和細(xì)粒子污染問題日益突出，威脅人類身體健康，若不加強控制，今后一段時間我們的酸雨污染、灰霾天氣還將呈迅速發(fā)展和惡化之勢。2011年，我國氮氧化物排放量2404萬噸，與2010年相比上升了
5.73%，因此對NOx的污染減排迫在眉睫。SCR法脫硝技術(shù)作為目前脫硝的主流技術(shù)，具有脫硝效率高、選擇性好等優(yōu)點，NH3-SCR得到工程上的廣泛應(yīng)用。
[0003]SCR脫硝法有三種布置工藝:高溫高含塵布置方式(省煤器后、空預(yù)器前)、中溫低含塵方式(除塵器后，煙囪前)、低溫低含塵布置方式(濕法脫硫后，煙囪前)。受SCR布置空間所限，將SCR催化劑布置在脫硫除塵后，不僅避免了中高溫布置中對余熱鍋爐和風(fēng)機系統(tǒng)的改造，并且“潔凈”的煙氣也大幅提高了催化劑的使用壽命，粉塵中的有害金屬對催化劑的磨損、堵塞和毒害大大降低。低溫整體催化劑目前尚處于開發(fā)階段，其主要原因之一在于水汽的巨大影響，因此開發(fā)抗水性能良好的低溫催化劑十分必要。
[0004]成型催化劑坯體須在較低溫度下(60?Il(TC)干燥除去多余的水份，再轉(zhuǎn)入高溫馬弗爐中焙燒。如果干燥溫度過高，內(nèi)部水份向外擴散速率遠(yuǎn)不及表面水份蒸發(fā)速率，內(nèi)外層的收縮不均易造成坯體的開裂。常用的蒸汽干燥、熱風(fēng)干燥以及電加熱干燥存在干燥時間長、能耗大、加熱不均勻、需要翻動及勞動強度大等缺點，而使用微波處理速度快、能耗低、坯體成型效果好。常規(guī)的干燥、焙燒方式不利于催化劑活性組分的分散，易造成催化劑成分結(jié)晶、重復(fù)性不好的問題。而微波加熱具有加熱均勻、速度快，對不同介質(zhì)材料選擇性加熱，易控制反應(yīng)靈敏的優(yōu)點，克服了溫度梯度造成的固體物團(tuán)聚和粒度分布不均的缺陷，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]微波處理脫硝催化劑用比較廣的應(yīng)用。如申請?zhí)枮?8114335.0中國發(fā)明專利文獻(xiàn)公開了一種微波催化消除氮氧化合物催化劑，使用In、Fe為活性組分，擔(dān)載在天然或人工的分子篩上，制備了微波催化高效消除NOx的新型微波催化劑，低溫反應(yīng)效果較好。申請?zhí)枮?01110451192.4的中國發(fā)明專利申請采用微波固相法制備了銅分子篩催化劑，將其填充在反應(yīng)管中形成微波催化反應(yīng)床，該催化劑可不使用氨作為還原劑、直接分解NO。申請?zhí)枮?00710200008.2的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)將分子篩催化劑漿液鋪成帶狀的方式置于微波設(shè)備中快速干燥，促進(jìn)活性劑離子進(jìn)入分子篩骨架；申請?zhí)枮?01210129563.1的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)以可溶性鐵鹽、鈰鹽為活性組分，通過沉淀法負(fù)載在載體A1203、TiO2表面，將所得濾餅微波處理、干燥、焙燒得到所需催化劑，利用微波的體加熱技術(shù)降低了催化劑的制備能耗，并且增加了催化劑活性。[0006]上述采用微波處理均不同程度的提高了催化劑的性能，但是也存在如下問題:
(I)大多屬粉體催化劑，壓降大，不適宜于處理大風(fēng)量的污染氣體，工程應(yīng)用較為困難；(2)制備的催化劑大多置于微波場中，利用微波的誘導(dǎo)催化作用，選擇性的加熱催化劑活性物質(zhì)，雖然提高了能量利用率、增加了催化劑活性，但由于需要外熱源，工程應(yīng)用成本增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供了一種用于低溫?zé)煔饷撓醯腟CR整體蜂窩催化劑及其制備方法，發(fā)明簡化了催化劑的制備流程，并且所得催化劑不需要外加熱，只需尾端煙氣加熱催化劑(120°C及以下)即可獲得很高的催化活性、良好的抗水性能，具有更高的工程實際應(yīng)用價值。
[0008]一種用于低溫?zé)煔饷撓醯腟CR整體蜂窩催化劑，以TiO2與分子篩為載體，以MnO2和Fe2O3為主活性成分，以ZrO2、Ni O、WO3XoO和CeO2中一種或幾種的組合物為助活性成分，以載體、主活性成分和助活性成分質(zhì)量總和為100%計，各組分含量如下:
[0009]
TiO2
[0010]
分-T篩 18~45%
MnOi 5~30%
Fe2O3 5 ~25%
ZrO2 O~15%
NiO O~10%
WO3 O~10%
CoO O-.' I OiM,
CeO2 O~15%;
[0011]所述的添加劑 包括以下組分:
[0012]
水10~50ml/100g載體
粘結(jié)劑IO~35 g/1 OOg載體
助擠劑5~20m〗/10%載體
造孔劑5~15g/100g載體
結(jié)構(gòu)助劑10~20g/i00g載體。
[0013]優(yōu)選的，以載體、主活性成分和助活性成分質(zhì)量總和為100%計，各組分含量如下:
[0014]TiO225 ~50%
分子篩20~30%
MnO215-2()%
Fe2O35 ~!0%
ZrO25 ~10%
NiO3 ~5%
WO35~10%
CoO5~10%
CeO25~10%。
[0015]在上述優(yōu)選的條件下得到的催化劑在120°C及以下具有更好的催化活性及更好的良好的抗水性能。
[0016]最優(yōu)選的，以載體、主活性成分和助活性成分質(zhì)量總和為100%計，各組分含量如下:
[0017]
TiO2 30%
[0018]分子篩
MnO2 15%
Fe:0; 10%
ZrO, 5%
NiO 5%
WO3 5%
CoO 5%
CeO2 5% 0
[0019]在上述優(yōu)選的條件下得到的催化劑在120°C及以下的催化活性及抗水性能都達(dá)到最優(yōu)。
[0020]所述TiO2為銳鈦礦型，比表面積為85~95m2/g ;所述分子篩為ZSM-5分子篩、IOX分子篩或13X分子篩的一種或幾種的組合。
[0021]所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和擬薄水鋁石，其中羧甲基纖維素鈉5~15g/100g載體，擬薄水鋁石5~20g/100g載體。
[0022]所述助擠劑為甘油。
[0023]所述造孔劑為活性炭，粒徑小于0.1mm。
[0024]所述結(jié)構(gòu)助劑為玻璃纖維，桿狀、長度為0.1~0.3mm。
[0025]一種如所述的SCR整體蜂窩催化劑的制備工藝，包括如下步驟:
[0026](1)將載體、主活性成分及助活性成分的前驅(qū)體與添加劑按比例配制，進(jìn)行干混；[0027](2)將步驟(I)中的各組分混合均勻，捏合，得到塑性濕料團(tuán)；
[0028](3)將塑性濕料團(tuán)先后通過大小篩板擠出或者轉(zhuǎn)入真空練泥機中混煉，得到致密均勻的脫氣泥段；
[0029](4)將步驟(3)煉制好的脫氣泥段經(jīng)擠出成型得到整體蜂窩催化劑坯體；
[0030](5)將步驟(4)得到的整體蜂窩催化劑坯體進(jìn)行干燥；
[0031](6)將步驟(5)中干燥后的整體蜂窩催化劑坯體進(jìn)行微波處理；微波處理后再經(jīng)焙燒得到SCR整體蜂窩催化劑。
[0032]作為優(yōu)選，步驟(2)中將所述塑性濕料團(tuán)進(jìn)行微波處理，所述微波處理的功率為80?300W、微波時間10?60min。
[0033]作為優(yōu)選，步驟(3)中將所述脫氣泥段進(jìn)行微波處理，所述微波處理的功率為80?300W、微波時間10?60min。
[0034]作為優(yōu)選，步驟(6)中所述微波處理功率為80?550W，處理時間為10?60min ;所述焙燒為300?700W微波焙燒60?180min。采用微波處理進(jìn)一步干燥催化劑，更重要地，是利用微波的選擇性加熱作用，促使活性離子發(fā)生交換反應(yīng)并在微波場作用下均勻進(jìn)入分子篩表面及其內(nèi)部孔道中，提高活性成分的分散性，進(jìn)而提高催化劑的催化活性。
[0035]步驟(I)中所述干混的時間為10?30min ;步驟(2)中所述捏合的時間為10?30min ;步驟(5)中在60?80°C干燥3?5小時；步驟(6)焙燒還可以是常規(guī)方式下250?600°C焙燒2?5小時。
[0036]所述活性成分的前驅(qū)體分別為:
[0037]ZrO2的前驅(qū)體為硝酸鋯，可增加催化劑的低溫活性及穩(wěn)定性，為助催化劑成分；
[0038]MnO2的前驅(qū)體為醋酸錳，草酸錳中的一種或幾種，為主活性成分；
[0039]NiO的前驅(qū)體為硝酸鎳，增加催化劑的低溫活性，為助催化劑成分；
[0040]WO3的前驅(qū)體為偏鎢酸銨、仲鎢酸銨、鎢酸銨的一種或幾種，為助催化劑成分；
[0041]Fe2O3的前驅(qū)體為硝酸鐵、草酸鐵、草酸亞鐵的一種或幾種，為主活性成分；
[0042]CoO的前驅(qū)體為硝酸鈷、乙酸鈷中的一種或幾種，為助催化劑成分；
[0043]CeO2的前驅(qū)體為硝酸鈰、硝酸鈰銨的一種或幾種，為助催化劑成分。
[0044]制備過程，配料時活性成分的前驅(qū)體根據(jù)催化劑中對應(yīng)活性成分的含量進(jìn)行配比。
[0045]本發(fā)明以低溫脫硝活性優(yōu)越的Mn、Fe為主要活性組分，以Zr、N1、W、Co和Ce為助活性組分，充分發(fā)揮主活性組分之間，助活性組分之間以及主、助活性組分之間的協(xié)同催化效果:
[0046](I)大量的Mn摻雜易在催化劑表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)中形成結(jié)晶態(tài)，降低了催化劑活性，而摻雜同樣低溫活性高的Fe元素，可有效降低Mn微粒之間的相互粘結(jié)，抑制了晶簇的形成，MnOx結(jié)構(gòu)始終處于非晶態(tài)，F(xiàn)e、Mn的協(xié)同作用使得單位催化劑表面上活性中心更多，改變了催化劑表面活性組分化學(xué)鍵強度，有利于催化劑獲得更高的催化活性；
[0047](2)同時，Ce、Co，Ce、Zr有良好的相互作用，以Ce、Co化合物為例，摻雜Ce可以提高催化劑表面Co的氧化形態(tài)，加強CoOx與催化劑的相互作用，提高催化劑表面化學(xué)吸附氧比例，而Ce3YCe4+的存在可導(dǎo)致電荷不平衡、產(chǎn)生空穴以及生成不飽和化學(xué)鍵，進(jìn)一步提高了催化劑表面的化學(xué)吸附態(tài)氧物種；以Ce、Zr化合物為例，Ce、Zr的協(xié)同作用主要表現(xiàn)為產(chǎn)生CeO2-ZrO2固溶體，由于Zr4+的離子半徑(0.084nm)小于Ce4+的離子半徑(0.097nm),Zr4+可進(jìn)入CeO2占據(jù)Ce4+的立方晶格，使得晶胞體積變小，部分Ce4+向Ce3+ (0.114nm)轉(zhuǎn)化，Ce3+的存在也使得鈰鋯固溶體中出現(xiàn)額外的氧空穴和缺陷，降低了晶格氧的活化能，增強了其遷移能力；
[0048](3) Mn、Ce的協(xié)同催化作用，Mn-O鍵增強，Mn離子正電性提高，有利于氧的吸附，同時Mn、Ce共存時可以形成固溶體，降低彼此的結(jié)晶度。
[0049]本發(fā)明引入了微波處理方法，在微波輻射作用下，微波能對物料的耗散是通過偶極分子的旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)兩種機理來實現(xiàn)的。由于微波的選擇性加熱作用，對于離子性較弱、具有共價性的低損耗一類物質(zhì)，與微波耦合作用很弱，催化劑的載體TiO2、分子篩，在微波場中升溫較慢、體相溫度不變，避免了載體骨架結(jié)構(gòu)在高溫下坍塌；同時，本發(fā)明中以不同價態(tài)離子共存的Mn、Ce、N1、Co氧化物晶體，以及以同質(zhì)多象共存的W化合物，均與微波耦合作用強，分子接受微波輻射能量后，通過分子偶極以每秒數(shù)十億次的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱效應(yīng)，微波場中迅速升溫，部分離子在微波作用下發(fā)生交換反應(yīng)并在微波場中不斷運動達(dá)到均勻分散。
[0050]微波處理不僅 提高了活性組分分散效果，還有效解決了主活性組分Mn、Fe氧化物由于加入比例較大(超過單層負(fù)載閾值)而形成結(jié)晶態(tài)氧合物的問題，使得活性組分均是以單層分散的方式負(fù)載于載體表面及內(nèi)部孔道，促進(jìn)了催化劑活性以及抗水性能的提高。
[0051]此外，微波處理可減少常規(guī)干燥所需時間，催化劑坯體擠出后，需結(jié)合其含水量高低選擇性的進(jìn)行微波干燥處理，使用微波處理催化劑坯體，微波的穿透能力使坯體在短時間內(nèi)整體受熱，干燥進(jìn)程迅速加快。
[0052]本發(fā)明優(yōu)化了整體催化劑的制備過程，減少了制備耗時；并且所得催化劑低溫活性優(yōu)越，抗水性能良好，不需要外加熱源即有很高的催化性能。在120°C，600ppmN0，600ppmNH3, 3.5%02(N2為平衡氣)，空速為30001^條件下，NO轉(zhuǎn)化率達(dá)81%~95% ;在120°C，6%水汽，600ppmN0，600ppmNH3, 3.5%02 (N2為平衡氣)，空速為30001^條件下，NO轉(zhuǎn)化率達(dá)70%~83%，抗水性能高，具有良好的工程應(yīng)用價值。
【具體實施方式】
[0053]本發(fā)明中的百分比除特殊說明外均指質(zhì)量百分比，以下實施例中所用原料均為市
售產(chǎn)品。
[0054]實施例1
[0055]1.制備SCR煙氣脫硝整體蜂窩催化劑
[0056](I)干混。取 400gTi02 粉末、200gZSM-5 (Si/Al=30)、112gFeC204.2H20、422gMn (CH3COO) 2.4H20、194gNi (NO3)2.6H20、252gCe (NO3) 3.6H20U74gZr (NO3)4.5H20、100g玻璃纖維、70g羧甲基纖維素、64g擬薄水鋁石、35g活性炭，將各種固體一起置于干粉混料機中混合，時間為15min。
[0057](2)捏合。將128ml水、128ml甘油加入到上述混合物料中，開始捏合工序，時間為30mino
[0058](3)練泥。將捏合后的可塑性物料通過篩板或者轉(zhuǎn)入真空練泥機，脫去多余的水分和物料中的氣體。[0059](4)擠出成型。練泥后得到的致密均勻泥段進(jìn)入擠出機，經(jīng)過蜂窩狀鋼模擠制得到催化劑坯體。
[0060](5)干燥。70°C條件下干燥4小時，得到有一定機械強度的催化劑坯體。
[0061](6)微波處理及焙燒。對初步干燥后的催化劑坯體進(jìn)行微波處理，微波處理功率為230W，處理時間為35min，再經(jīng)500°C焙燒2小時。得到整體蜂窩催化劑，催化劑中載體與活性成分的含量如表1所示。
[0062]2.催化劑活性測試
[0063]將長度為50mm的催化劑置于煙氣模擬反應(yīng)裝置中，測試120°C下催化劑NO的去除率，模擬煙氣組成為600ppmN0，600ppmNH3，3.5%02(N2為平衡氣)，空速為300(?'結(jié)果見表I及表2。
[0064]3.催化劑抗水性測試
[0065]將長度為50mm的催化劑置于煙氣模擬反應(yīng)裝置中，測試固定溫度、一定水氣條件下催化劑的抗水性能。反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度120°C，模擬煙氣組成為6%水汽，600ppmN0，600ppmNH3, 3.5%02 (N2為平衡氣)，空速為300(?'結(jié)果見表1及表2。
[0066]實施例2
[0067]1.制備SCR煙氣脫硝整體蜂窩催化劑
[0068](I)干混。取 300gTi02 粉末、200gZSM-5 (Si/Al=50)、112gFeC204.2H20、563gMn (CH3COO)2.4H20、11 6gNi (NO3)2.6H20U21g3 (NH4)2O7WO3.6H20、232gC4H604.C0.4H20、252gCe (NO3)3.6H20、80g玻璃纖維、50g羧甲基纖維素鈉、50g擬薄水鋁石、40g活性炭。將各種固體一起置于干粉混料機中混合，時間為15min。
[0069](2)捏合。將140ml水、90ml甘油加入到上述混合物料中，開始捏合工序，時間為30min。對捏合后的塑性濕料團(tuán)進(jìn)行微波處理，微波處理功率為150W，處理時間為15min。
[0070](3)練泥。將捏合后的可塑性物料通過篩板或者轉(zhuǎn)入真空練泥機，脫去多余的水分和物料中的氣體。
[0071](4)擠出成型。練泥后得到的致密均勻泥段進(jìn)入擠出機，經(jīng)過蜂窩狀鋼模擠制得到催化劑坯體。
[0072](5)干燥。60°C條件下干燥5小時，得到有一定機械強度的催化劑坯體。
[0073](6)微波處理及焙燒。對初步干燥后的催化劑坯體進(jìn)行微波處理，微波處理功率為380W，處理時間為20min，再經(jīng)過500W微波焙燒90min。得到整體蜂窩催化劑，催化劑中載體與活性成分的含量如表1所示。
[0074]2.催化劑活性測試
[0075]同實施例1，結(jié)果見表1及表2。
[0076]3.催化劑抗水性測試
[0077]同實施例1，結(jié)果見表1及表2。
[0078]實施例3
[0079]1.制備SCR煙氣脫硝整體蜂窩催化劑
[0080](I)干混。取 250gTi02 粉末、250gl3X 分子篩(Si/Al=2)、253gFe (NO3)3.9H20、563gMn (CH3⑶O) 2.4H20,242g3 (NH4)2O7WO3.6H20、252gCe (NO3) 3.6H20U74gZr (NO3)4.5H20、80g玻璃纖維、40g羧甲基纖維素鈉、50g擬薄水鋁石、64g活性炭。將各種固體一起置于干粉混料機中混合，時間為15min。
[0081](2)捏合。將160ml水、IOOml甘油加入到上述混合物料中，開始捏合工序，時間為30mino
[0082](3)練泥。將捏合后的可塑性物料通過篩板或者轉(zhuǎn)入真空練泥機，脫去多余的水分和物料中的氣體。
[0083](4)擠出成型。練泥后得到的致密均勻泥段進(jìn)入擠出機，經(jīng)過蜂窩狀鋼模擠制得到催化劑坯體。
[0084](5)干燥。80°C條件下干燥3小時，得到有一定機械強度的催化劑坯體。
[0085](6)微波處理及焙燒。對初步干燥后的催化劑坯體進(jìn)行微波處理，微波處理功率為300W，處理時間為15min，再經(jīng)過550W微波焙燒60min。得到整體蜂窩催化劑，催化劑中載體與活性成分的含量如表I所示。
[0086]2.催化劑活性測試
[0087]同實施例1，結(jié)果見表I及表2。
[0088]3.催化劑抗水性測試
[0089]同實施例1，結(jié)果見表I及表2。
[0090]實施例4
[0091]1.制備SCR煙氣脫硝整體蜂窩催化劑
[0092](I)干混。取 300gTi02 粉末、200gZSM-5 (Si/Al=100)、225gFeC204.2H20、247gMnC204.2H20、194gNi (NO3) 2.6H20、121g3 (NH4) 207W03.6H20、194gCo (NO3) 2.6H20、126gCe (NO3)3.6H20U74gZr (NO3)4.5H20、IOOg 玻璃纖維、60g 羧甲基纖維素鈉、64g 擬薄水鋁石、64g活性炭。將各種固體一起置于干粉混料機中混合，時間為15min。
[0093](2)捏合。將130ml水、IOOml甘油加入到上述混合物料中，開始捏合工序，時間為30min。對捏合后的塑性濕料團(tuán)進(jìn)行微波處理，微波處理功率為100W，處理時間為20min。
[0094](3)練泥。將捏合后的可塑性物料通過篩板或者轉(zhuǎn)入真空練泥機，脫去多余的水分和物料中的氣體，并將練泥后的泥段于180W微波條件下處理15min。
[0095](4)擠出成型。練泥后得到的致密均勻泥段進(jìn)入擠出機，經(jīng)過蜂窩狀鋼模擠制得到催化劑坯體。
[0096](5)干燥。70°C條件下干燥3小時，得到有一定機械強度的催化劑坯體。
[0097](6)微波處理及焙燒。對初步干燥后的催化劑坯體進(jìn)行微波處理，微波處理功率為380W，處理時間為30min，再經(jīng)過500W微波焙燒60min。得到整體蜂窩催化劑，催化劑中載體與活性成分的含量如表I所示。
[0098]2.催化劑活性測試
[0099]同實施例1，結(jié)果見表I及表2。
[0100]3.催化劑抗水性測試
[0101]同實施例1，結(jié)果見表I及表2。
[0102]實施例5
[0103]1.制備SCR煙氣脫硝整體蜂窩催化劑
[0104](I)干混。取 300gTi02 粉末、300gZSM-5 (Si/Al=350)、225gFeC204.2H20、422gMn (CH3COO) 2.4H20U26gCe (NO3)3.6H20、349gZr (NO3) 4.5H20、IOOg 玻璃纖維、64g 羧甲基纖維素鈉、70g擬薄水鋁石、70g活性炭。將各種固體一起置于干粉混料機中混合，時間為20mino
[0105](2)捏合。將160ml水、120ml甘油加入到上述混合物料中，開始捏合工序，時間為30mino
[0106](3)練泥。將捏合后的可塑性物料通過篩板或者轉(zhuǎn)入真空練泥機，脫去多余的水分和物料中的氣體，并將練泥后的泥段于150W微波條件下處理30min。
[0107](4)擠出成型。練泥后得到的致密均勻泥段進(jìn)入擠出機，經(jīng)過蜂窩狀鋼模擠制得到催化劑坯體。
[0108](5)干燥。60°C條件下干燥5小時，得到有一定機械強度的催化劑坯體。
[0109]( 6 )微波處理及焙燒。對初步干燥后的催化劑坯體進(jìn)行微波處理，微波處理功率為500W，處理時間為20min，再經(jīng)550W微波焙燒60min。得到整體蜂窩催化劑，催化劑中載體與活性成分的含量如表1所示。
[0110]2.催化劑活性測試
[0111]同實施例1，結(jié)果見表1及表2。
[0112]3.催化劑抗水性測試
[0113]同實施例1，結(jié)果見表1及表2。
[0114]表1不同配方制備的整體催化劑的載體及活性組分
[0115]
【權(quán)利要求】
1.一種用于低溫?zé)煔饷撓醯腟CR整體蜂窩催化劑，其特征在于，以TiO2與分子篩為載體，以MnO2和Fe2O3為主活性成分，以Zr02、NiO, WO3> CoO和CeO2中一種或幾種的組合物為助活性成分，以載體、主活性成分和助活性成分質(zhì)量總和為100%計，各組分含量如下:
TiO:1 卜 60%
分-/.篩丨8~45%
MnO2 5--3()%
Fe2O3 5 ~25%
ZrO2 O~150,o
NiO O~10%
WO3 O~10%
CoO (.卜 10%
CeO2 ◎~15%; 所述的添加劑包括以下組分:水10~50ml/100g載體粘結(jié)劑10~35g/100g載體助擠劑5~20ml/100g載.體造孔劑5~15g/100g載體結(jié)構(gòu)助劑10~20g/100g載體?
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述TiO2為銳鈦礦型，比表面積為85~95m2/g ;所述分子篩為ZSM-5分子篩、IOX分子篩或13X分子篩的一種或幾種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和擬薄水鋁石，其中羧甲基纖維素鈉5~15g/100g載體，擬薄水鋁石5~20g/100g載體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述助擠劑為甘油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述造孔劑為活性炭，粒徑小于0.1_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR整體蜂窩催化劑，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)助劑為玻璃纖維，桿狀、長度為0.1~0.3mm。
7.—種如權(quán)利要求1所述的SCR整體蜂窩催化劑的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)將載體、主活性成分及助活性成分的前驅(qū)體與添加劑按比例配制，進(jìn)行干混； (2)將步驟(I)中的各組分混合均勻，捏合，得到塑性濕料團(tuán)； (3)將塑性濕料團(tuán)先后通過大小篩板擠出或者轉(zhuǎn)入真空練泥機中混煉，得到致密均勻的脫氣泥段；(4)將步驟(3)煉制好的脫氣泥段經(jīng)擠出成型得到整體蜂窩催化劑坯體； (5)將步驟(4)得到的整體蜂窩催化劑坯體進(jìn)行干燥； (6)將步驟(5)中干燥后的整體蜂窩催化劑坯體進(jìn)行微波處理；微波處理后再經(jīng)焙燒得到SCR整體蜂窩催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述制備工藝，其特征在于，步驟(2)中將所述塑性濕料團(tuán)進(jìn)行微波處理，所述微波處理的功率為80~300W、微波時間10~60min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述制備工藝，其特征在于，步驟(3)中將所述脫氣泥段進(jìn)行微波處理，所述微波處理的功率為80~300W、微波時間10~60min。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述制備工藝，其特征在于，步驟(6)中所述微波處理功率為80~550W，處理時間為10~60min .;所述焙燒為300~700W微波焙燒60~180min。
【文檔編號】B01J35/04GK103464194SQ201310400004
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】劉偉, 莫建松, 王岳軍, 王瑞洋, 吳忠標(biāo) 申請人:浙江天藍(lán)環(huán)保技術(shù)股份有限公司