專利名稱：一種制備脫硝催化劑的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種催化劑的制備方法，尤其涉及一種脫硝催化劑的制備方法。
背景技術：
NOx是大氣中的主要污染物之一，它是由化石燃料與空氣在高溫燃燒時產(chǎn)生的， 主要包括Ν0、Ν02和隊0，其中NO占90%以上，NO2占5% 10%。NOr不僅危害人體健康， 而且還是破壞環(huán)境、形成酸雨和光化學煙霧的重要物質。我國以煤為主的能源決定了我國大氣污染的特征為煤煙型污染。與發(fā)達國家相比，我國現(xiàn)有的煤電機組設備總體技術水平落后，發(fā)電煤耗高，能源利用率低，進一步加劇了煤炭燃燒造成的氣體排放及環(huán)境污染。 為了達到減排NO的目的，主要方法是利用NH3在選擇性還原催化劑的催化下將NO還原成無害的N2。查閱大量專利我們發(fā)現(xiàn)，目前的主要催化劑是利用二氧化鈦作載體，負載上Mo03、 WO3和V2O5，存在制備成本高、Mo03、WO3和V2O5分散效果不佳的缺點。因此降低催化劑的制備成本、提高臨03、103和V2O5的分散性從而提高NO轉化率是完善催化劑的重要方法。有文獻報道利用未煅燒的偏鈦酸為前驅體，以偏釩酸銨和雙氧水的溶液為浸漬液，浸漬、焙燒制備了 V205/Ti02催化劑，在V/Ti02重量比為4%時，NO的轉化率達到83%，該催化劑僅負載了較多的釩元素而使催化劑成本高，NO的轉化率偏低。也有文獻報道，利用鈦白粉廠中間產(chǎn)物硫酸氧鈦為起始原料，分別尿素均相沉淀法和氨水直接沉淀法制備偏鈦酸，然后負載1%V205 和10%W03到偏鈦酸的表面制成催化劑，在240-420°C，最高NO轉化率不超過90%。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種成本更低、NO轉化率更高的脫硝催化劑的制備方法。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明制備脫硝催化劑的具體步驟如下
(1)以鈦白粉廠的中間產(chǎn)品偏鈦酸為原料，分別用稀硝酸、稀氨水、去離子水洗滌除去其雜質離子，過濾得到偏鈦酸濾餅，再加去離子打漿分散，制得偏鈦酸漿料；
(2)在上述偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、鉬酸銨和偏釩酸銨，使三種銨鹽與偏鈦酸的質量比分別為(1 5) :100、(1 8) 100以及(0. 1 2) 100，然后將上述混合物用超聲波打漿，用酸調節(jié)漿料的pH至4. 0 6. 5 ；
(3)將上述混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體；
(4)用模具將上述催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在200 600°C熱處理4 10小時后即得到本發(fā)明脫硝催化劑。所述步驟(1)中的原料偏鈦酸粒徑分布為10 200納米，有利于在催化劑中形成大小氣孔。所述步驟(2)中調節(jié)漿料pH的酸是鹽酸或硝酸，其濃度為1. 0 10. 0mol/Lo與目前制備脫硝催化劑方法相比較，本發(fā)明采用鈦白粉廠中間產(chǎn)品偏鈦酸為原料降低了成本；通過超聲波打漿過程將Mo、W和V鹽分散到偏鈦酸的表面，提高了 Mo03、W03和 V2O5的分散性；在熱處理過程中銨鹽分解所產(chǎn)生的氣體需要排出，產(chǎn)生氣孔，形成氣體通道有利于催化劑在脫硝過程中與NH3、NO的接觸，提高了 NO的轉化率。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發(fā)明做進一步說明。但本發(fā)明不局限于以下實施例。實施例1
利用鈦白粉廠的中間體偏鈦酸(粒徑分布為10 200納米)，用稀硝酸分散打漿、過濾， 在濾餅上水即將干時，加入稀硝酸繼續(xù)過濾，不斷加入硝酸過濾，直到濾液中檢測不到Fe3+. 將得到的濾餅加稀氨水打漿分散、過濾，在濾餅上水快要干時，加入稀氨水繼續(xù)過濾直到濾液呈中性，再加水將偏鈦酸打漿分散，制得偏鈦酸漿料。在偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、鉬酸銨和釩酸銨，使三種銨鹽與偏鈦酸質量比分別為1/100 ,1/100和0.1/100，然后將混合物漿料用超聲波打漿讓加入的銨鹽溶解、分散，使銨鹽充分被吸附到偏鈦酸表面，用 l.Omol/L硝酸調節(jié)漿料的pH至5.0。將混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體。用模具將催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在300°C熱處理4小時即得到催化劑。本發(fā)明催化劑催化性能測試條件為空速SOOOtT1、反應溫度為350°C、測量氣體組分為模擬電廠煙氣成分，進口 NO濃度為1000 ppm.測得NO的轉化率達到98%。實施例2
利用鈦白粉廠的中間體偏鈦酸(粒徑分布為10 200納米)，用稀硝酸分散打漿、過濾，在濾餅上水即將干時，加入稀硝酸繼續(xù)過濾，不斷加入硝酸過濾，直到濾液中檢測不到 Fe3+.將得到的濾餅加稀氨水打漿分散、過濾，在濾餅上水快要干時，加入稀氨水繼續(xù)過濾直到濾液呈中性，再加水將偏鈦酸打漿分散，制得偏鈦酸漿料。在偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、鉬酸銨和釩酸銨，使三種銨鹽與偏鈦酸質量比分別為5/100、2/100和0. 5/100，然后將混合物漿料用超聲波打漿讓加入的銨鹽溶解、分散，使銨鹽充分被吸附到偏鈦酸表面，用 1.0!1101/1鹽酸調節(jié)漿料的？!1至5.5。將混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體。用模具將催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在400°C熱處理4小時即得到催化劑。測試條件同實施例1。測得NO的轉化率達到99%。實施例3
利用鈦白粉廠的中間體偏鈦酸(粒徑分布為10 200納米)，用稀硝酸分散打漿、過濾， 在濾餅上水即將干時，加入稀硝酸繼續(xù)過濾，不斷加入硝酸過濾，直到濾液中檢測不到Fe3+. 將得到的濾餅加稀氨水打漿分散、過濾，在濾餅上水快要干時，加入稀氨水繼續(xù)過濾直到濾液呈中性，再加水將偏鈦酸打漿分散，制得偏鈦酸漿料。在偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、 鉬酸銨和釩酸銨，使三種銨鹽與偏鈦酸質量比分別為1/100、5/100和1/100，然后將混合物漿料用超聲波打漿讓加入的銨鹽溶解、分散，使銨鹽充分被吸附到偏鈦酸表面，用5. 0mol/L 硝酸調節(jié)漿料的PH至6.0。將混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體。用模具將催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在300°C熱處理10小時即得到催化劑。測試條件同實施例1。測得NO的轉化率達到98%。實施例4
利用鈦白粉廠的中間體偏鈦酸(粒徑分布為10 200納米)，用稀硝酸分散打漿、過濾，在濾餅上水即將干時，加入稀硝酸繼續(xù)過濾，不斷加入硝酸過濾，直到濾液中檢測不到 Fe3+.將得到的濾餅加稀氨水打漿分散、過濾，在濾餅上水快要干時，加入稀氨水繼續(xù)過濾直到濾液呈中性，再加水將偏鈦酸打漿分散，制得偏鈦酸漿料。在偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、鉬酸銨和釩酸銨，使三種銨鹽與偏鈦酸質量比分別為3/100、1/100和0. 5/100，然后將混合物漿料用超聲波打漿讓加入的銨鹽溶解、分散，使銨鹽充分被吸附到偏鈦酸表面，用 5.0mol/L鹽酸調節(jié)漿料的pH至6.0。將混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體。用模具將催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在300°C熱處理10小時即得到催化劑。測試條件同實施例1。測得NO的轉化率達到97%。實施例5
利用鈦白粉廠的中間體偏鈦酸(粒徑分布為10 200納米)，用稀硝酸分散打漿、過濾， 在濾餅上水即將干時，加入稀硝酸繼續(xù)過濾，不斷加入硝酸過濾，直到濾液中檢測不到Fe3+. 將得到的濾餅加稀氨水打漿分散、過濾，在濾餅上水快要干時，加入稀氨水繼續(xù)過濾直到濾液呈中性，再加水將偏鈦酸打漿分散，制得偏鈦酸漿料。在偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、 鉬酸銨和釩酸銨，使三種銨鹽與偏鈦酸質量比分別為1/100、1/100和2/100，然后將混合物漿料用超聲波打漿讓加入的銨鹽溶解、分散，使銨鹽充分被吸附到偏鈦酸表面，用10. Omol/ L硝酸調節(jié)漿料的pH至6.0。將混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體。用模具將催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在600°C熱處理4小時即得到催化劑。測試條件同實施例1。測得NO的轉化率達到97%。本發(fā)明是利用鈦白粉廠中間產(chǎn)物偏鈦酸，未經(jīng)烘干處理，直接加入含鉬、鎢、釩的鹽，經(jīng)超聲波打漿、分散，一次烘干、熱處理直接得到催化劑，簡化了生產(chǎn)過程，減小了催化齊 中釩元素的比例，降低了成本，提高了 NO的轉化率。
權利要求
1.一種制備脫硝催化劑的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)以鈦白粉廠的中間產(chǎn)品偏鈦酸為原料，分別用稀硝酸、稀氨水、去離子水洗滌除去其雜質離子，過濾得到偏鈦酸濾餅，再加去離子水打漿分散，制得偏鈦酸漿料；(2)在上述偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、鉬酸銨和偏釩酸銨，使三種銨鹽與偏鈦酸的質量比分別為(1 5) :100、(1 8) 100以及(0. 1 2) 100，然后將上述混合物用超聲波打漿，用酸調節(jié)漿料的pH至4. 0 6. 5 ；(3)將上述混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體；(4)用模具將上述催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在200 600°C熱處理4 10小時后即得到本發(fā)明脫硝催化劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備脫硝催化劑的方法，其特征在于所述步驟(1)中的原料偏鈦酸粒徑為10 200納米。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的制備脫硝催化劑的方法，其特征在于所述步驟(2)中調節(jié)漿料PH的酸是鹽酸或硝酸，其濃度為1. 0 10. 0mol/Lo
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脫硝催化劑的制備方法。該方法包括以下步驟(1)以鈦白粉廠的中間產(chǎn)品偏鈦酸為原料，分別用稀硝酸、稀氨水、去離子水洗滌除去其雜質離子，制得偏鈦酸漿料；(2)在上述偏鈦酸漿料中依次加入鎢酸銨、鉬酸銨和偏釩酸銨，然后將上述混合物用超聲波打漿，用酸調節(jié)漿料的pH至4.0～6.5；(3)將上述混合漿料靜置、烘干得到催化劑粉體；(4)用模具將上述催化劑粉體壓制成型制成蜂窩狀，在200～600oC熱處理4～10小時后即得到本發(fā)明脫硝催化劑。本發(fā)明制備脫硝催化劑的方法成本低、工藝簡單且提高了NO的轉化率。本發(fā)明的脫硝催化劑在350oC反應溫度時，可使電廠煙氣成分中NO轉化率達到97%以上。
文檔編號B01D53/86GK102357359SQ20111034560
公開日2012年2月22日 申請日期2011年11月5日 優(yōu)先權日2011年11月5日
發(fā)明者儲向峰, 周影, 孫文起, 張王兵, 楊帆, 董永平, 陳同云 申請人:安徽工業(yè)大學