一種用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑，包括載體和活性組分；所述載體其組成為偏鈦酸70～90wt％、玻璃纖維1～5wt％、球土5～25wt％、纖維素2～5wt％、甘油2～6wt％；所述活性組分其組成為硝酸鈰20～30wt％、硝酸鑭20～30wt％、硝酸鋁15～25wt％、硝酸銅25～35wt％。此外還公開了上述用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑的制備方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了脫硝催化劑的低成本生產(chǎn)，所獲得的催化劑脫硝能力強(qiáng)、抗硫中毒性強(qiáng)，即使在低溫下也有較高的催化活性，并且延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命。
【專利說明】一種用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣脫硝催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂 窩式催化劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 氮氧化合物N0X(主要是N0和N02)是一種有毒的大氣污染物，主要來自于火力發(fā) 電廠的煙氣。如果將含有氮氧化合物N0 X的煙氣未經(jīng)處理直接排放到空氣中，就會(huì)對(duì)人體 健康和人類居住環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。"十二五"期間，國(guó)家提出經(jīng)濟(jì)要與人類賴以生存的 環(huán)境和諧發(fā)展，環(huán)境保護(hù)已為全球日益重視，從而促使國(guó)內(nèi)外對(duì)大氣凈化技術(shù)進(jìn)行了大量 的研究。
[0003] 目前，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)N0X凈化處理即煙氣脫硝技術(shù)，主要是采用選擇性催化還原法 (SCR)，該法采用的催化劑有蜂窩式、平板式和波紋板式，其中蜂窩式催化劑具有均勻的物 理化學(xué)結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的抗中毒能力和耐磨性而得到廣泛的使用?，F(xiàn)有技術(shù)蜂窩式催化劑所采 用的載體主要有堇青石蜂窩陶瓷、氧化鋁、二氧化鈦等，并以V 205、W03等作為活性組分制備 出脫硝用催化劑。但目前所采用的蜂窩式催化劑普遍存在著價(jià)格昂貴、催化成本高、催化劑 容易老化等問題，從而不利于煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種脫硝能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、成本 低的用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑。本發(fā)明的另一目的在于提供上述陶瓷蜂窩式 催化劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明提供的一種用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑，包括載體和活性組 分；所述載體其組成為偏鈦酸70?90wt%、玻璃纖維1?5wt%、球土 5?25wt%、纖維 素2?5wt%、甘油2?6wt% ;所述活性組分其組成為硝酸鋪20?30wt%、硝酸鑭20? 30wt %、硝酸鋁15?25wt %、硝酸銅25?35wt %。其中，優(yōu)選地，所述載體其組成為偏鈦酸 70?90wt%、玻璃纖維1?5wt%、球土 5?15wt%、纖維素2?5wt%、甘油2?6wt%。
[0007] 本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0008] 本發(fā)明提供的上述用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑，包括以下步驟：
[0009] (1)蜂窩式催化劑載體的制備
[0010] 將所述載體各組分進(jìn)行配料、并加水混合后，通過擠壓成型、煅燒得到蜂窩式催化 劑載體；
[0011] (2)活性組分浸漬液的制備
[0012] 將所述活性組分進(jìn)行配料、并配制成摩爾濃度為0. 1?0. 3mol/l的活性組分溶 液；將尿素配制成摩爾濃度為〇. 1?〇. 3mol/l的尿素溶液；然后按照體積比活性組分溶 液：尿素溶液=1 : 1?3混合，而得到活性組分浸漬液；
[0013] (3)活性組分的涂覆
[0014] 將所述蜂窩式催化劑載體浸漬到活性組分浸漬液中，使蜂窩式催化劑載體吸附活 性組分；然后對(duì)吸附活性組分的蜂窩式催化劑載體進(jìn)行煅燒處理，而得到用于高溫廢氣脫 硝的陶瓷蜂窩式催化劑。
[0015] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟（1)中水的用量為載體的15?22wt% ;煅燒溫度為 450?550°C。所述步驟（3)中的煅燒溫度為450?500°C。
[0016] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟（3)煅燒所得催化劑的外表面涂覆有環(huán)氧樹脂，以防 止高溫廢氣泄漏。
[0017] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0018] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了脫硝催化劑的低成本生產(chǎn)，所獲得的催化劑脫硝能力強(qiáng)、抗硫中毒 性強(qiáng)，即使在低溫下也有較高的催化活性，并且延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命。
[0019] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑，包括載體和活性組分；其 中，載體的組成為偏鈦酸70?90wt%、玻璃纖維1?5wt%、球土 5?15wt%、纖維素2? 5wt%、甘油2?6wt% ;活性組分的組成為硝酸鋪20?30wt%、硝酸鑭20?30wt%、硝酸 鋁15?25wt%、硝酸銅25?35wt%。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑的制備方法，其步驟如下：
[0022] (1)蜂窩式催化劑載體的制備
[0023] 將載體各組分進(jìn)行配料，加水混合經(jīng)攪拌拌料、陳腐、真空練泥、擠出成型、微波干 燥定型后，在450?550°C溫度下煅燒得到蜂窩式催化劑載體；
[0024] (2)活性組分浸漬液的制備
[0025] 將活性組分進(jìn)行配料、并配制成摩爾濃度為0. 1?0. 3mol/l的活性組分溶液；將 尿素配制成摩爾濃度為0. 1?0. 3mol/l的尿素溶液；然后按照體積比活性組分溶液：尿素 溶液=1:1?3混合充分?jǐn)嚢韬蟮玫交钚越M分浸漬液；
[0026] (3)活性組分的涂覆
[0027] 將蜂窩式催化劑載體浸漬到活性組分浸漬液中，抽真空使蜂窩式催化劑載體吸附 活性組分；將吸附了活性組分的蜂窩式催化劑載體在45?50°C溫度下干燥后，在450? 500°C溫度下進(jìn)行煅燒，煅燒后外表面涂覆環(huán)氧樹脂，而得到用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩 式催化劑。
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例一?八各原料組成及工藝參數(shù)如表1所示。
[0029] 表1本發(fā)明實(shí)施例一?八各原料組成及工藝參數(shù)
[0030]
【權(quán)利要求】
1. 一種用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑，包括載體和活性組分；其特征在于： 所述載體其組成為偏鈦酸70?90wt %、玻璃纖維1?5wt %、球土 5?25wt %、纖維素2? 5wt%、甘油2?6wt% ;所述活性組分其組成為硝酸鋪20?30wt%、硝酸鑭20?30wt%、 硝酸鋁15?25wt%、硝酸銅25?35wt%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑，其特征在于：所 述載體其組成為偏鈦酸70?90wt%、玻璃纖維1?5wt%、球土 5?15wt%、纖維素2? 5wt %、甘油 2 ?6wt %。
3. 權(quán)利要求1-2之一所述用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑的制備方法，其特征 在于包括以下步驟： (1) 蜂窩式催化劑載體的制備 將所述載體各組分進(jìn)行配料、并加水混合后，通過擠壓成型、煅燒得到蜂窩式催化劑載 體； (2) 活性組分浸漬液的制備 將所述活性組分進(jìn)行配料、并配制成摩爾濃度為〇. 1?〇. 3mol/l的活性組分溶液；將 尿素配制成摩爾濃度為0. 1?0. 3mol/l的尿素溶液；然后按照體積比活性組分溶液：尿素 溶液=1 : 1?3混合，而得到活性組分浸漬液； (3) 活性組分的涂覆 將所述蜂窩式催化劑載體浸漬到活性組分浸漬液中，使蜂窩式催化劑載體吸附活性組 分；然后對(duì)吸附活性組分的蜂窩式催化劑載體進(jìn)行煅燒處理，而得到用于高溫廢氣脫硝的 陶瓷蜂窩式催化劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑的制備方法，其特征 在于：所述步驟（1)中水的用量為載體的15?22wt%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑的制備方法，其特征 在于：所述步驟（1)中的煅燒溫度為450?550°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑的制備方法，其特征 在于：所述步驟（3)中的煅燒溫度為450?500°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高溫廢氣脫硝的陶瓷蜂窩式催化劑的制備方法，其特征 在于：所述步驟（3)煅燒所得催化劑的外表面涂覆有環(huán)氧樹脂。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK104056667SQ201410320803
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】黃建華, 胡自梅, 董偉霞, 朱克峰 申請(qǐng)人:萍鄉(xiāng)市和鑫環(huán)保填料設(shè)備有限責(zé)任公司