專利名稱：一種scr板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護與環(huán)境催化領(lǐng)域，具體涉及一種SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生
產(chǎn)裝置及生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
2011年7月29日，環(huán)境保護部正式發(fā)布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定了火電廠氮氧化物排放限值。在現(xiàn)有的各類脫硝技術(shù)中，氨選擇性催化還原(SCR)法由于其高效的脫硝效率、選擇性好，且技術(shù)成熟，是目前主要的燃煤電站脫硝技術(shù)。SCR脫硝催化劑主要有蜂窩式、板式、波紋板式三種，三種形式的催化劑的主要成·份與催化反應(yīng)原理是相同的，只是結(jié)構(gòu)形式有差別。波紋板式催化劑雖比表面積大但重量輕，不能與其他催化劑兼容，限制了其應(yīng)用，一般只用于低灰的燃?xì)怆娬?。目前燃煤電站使用的主要是板式催化劑和蜂窩式催化劑，板式催化劑在燃煤電站的高塵布置條件下具有很強的防堵灰、耐磨損和抗中毒的性能，在極高塵煙氣條件下板式催化劑所需體積甚至比蜂窩式催化劑小有助于降低投資資本。我國煤質(zhì)復(fù)雜，一般灰分較大，因此板式催化劑具有很大的市場潛力。目前國內(nèi)外在SCR板式脫硝催化劑生產(chǎn)工藝方面已有一些報道，但在如何實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的工藝和裝置方面鮮有報道，而且也僅有極少數(shù)單位實現(xiàn)了 SCR板式脫硝催化劑的工業(yè)化生產(chǎn)；基于已有的報道材料，現(xiàn)有連續(xù)生產(chǎn)工藝存在著集成度不高、生產(chǎn)效率較低、廢品率較高、生產(chǎn)成本高等問題，不利于量產(chǎn)。

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板式脫硝催化劑的連續(xù)生
產(chǎn)裝置及生產(chǎn)工藝。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，包括不銹鋼網(wǎng)板開卷夾送系統(tǒng)、催化劑膏體制備系統(tǒng)、催化劑膏體布料系統(tǒng)、板式催化劑輥壓-壓褶-剪切系統(tǒng)、樣品組裝臺、干燥焙燒系統(tǒng)(14)，其中，不銹鋼網(wǎng)板開卷夾送系統(tǒng)包括開卷設(shè)備、校平設(shè)備、對中設(shè)備和夾送設(shè)備，各設(shè)備依次相連；其中校平設(shè)備包括在水平方向上依次串聯(lián)的多級校平機，第一級校平機與開卷設(shè)備相連，末級校平機的出口端與對中設(shè)備相連；夾送設(shè)備包括在水平方向上依次串聯(lián)的多級夾送機，第一級夾送機與對中設(shè)備相連，末級夾送機的出口端與布料設(shè)備的入口端相連；催化劑膏體制備系統(tǒng)包括混料設(shè)備和擠壓成型設(shè)備；其中混料設(shè)備包括多個互相獨立的混料機，各混料機的出料口與擠壓成型設(shè)備的入料口相連，擠壓成型設(shè)備的出料口與布料設(shè)備的料斗相連；催化劑膏體布料系統(tǒng)包括布料設(shè)備、抹平設(shè)備和物料回收設(shè)備；其中抹平設(shè)備包括在水平方向依次串聯(lián)的多級抹平機，第一級抹平機的入口端與布料設(shè)備的出口端相連末級抹平機的出口端與輥壓設(shè)備中的第一級輥壓機的入口端相連；物料回收設(shè)備位于布料設(shè)備和抹平設(shè)備的下部；板式催化劑輥壓-壓褶-剪切系統(tǒng)包括輥壓設(shè)備、壓褶設(shè)備和剪切設(shè)備；其中輥壓設(shè)備包括在水平方向依次串聯(lián)的多級輥壓機，第一級輥壓機的入口端與抹平設(shè)備相連，末級輥壓機的出口端與壓褶設(shè)備的入口端相連，壓褶設(shè)備的出口端與剪切設(shè)備的入口端相連；樣品組裝臺的出口端與干燥焙燒系統(tǒng)相連。優(yōu)選地，所述的校平設(shè)備至少包括兩個校平機，所述校平機為二重式輥式校平機或四重式輥式校平機或六重式輥式校平機。優(yōu)選地，所述的對中設(shè)備為具有自動糾偏功能的輥式對中機。優(yōu)選地，所述的夾送設(shè)備至少包括兩個夾送機，所述夾送機為輥式夾送機。優(yōu)選地，所述的混料設(shè)備至少包括兩個混料機，所述混料機為立式或臥式慢速預(yù)混機。優(yōu)選地，所述的擠壓成型設(shè)備為螺旋造粒機。優(yōu)選地，所述的布料設(shè)備為重力分級刮板式布料機。優(yōu)選地，所述的抹平設(shè)備至少包括兩個抹平機。優(yōu)選地，所述的輥壓設(shè)備至少包括兩個輥壓機。優(yōu)選地，所述的剪切設(shè)備為氣壓剪切機或者液壓剪切機。優(yōu)選地，所述的干燥焙燒系統(tǒng)為程序升溫隧道窯。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種利用上述生產(chǎn)裝置的SCR板式脫硝催化劑的連續(xù)生產(chǎn)工藝，其特征在于，將卷狀的不銹鋼網(wǎng)板經(jīng)由開卷設(shè)備開卷、校平設(shè)備多級校平、對中設(shè)備自動對中后，連續(xù)送入夾送設(shè)備中，在夾送設(shè)備的多級夾送機作用下連續(xù)勻速前進；與此同時，催化劑原料在混料設(shè)備充分混合后，送入擠壓成型設(shè)備，獲得成型的催化劑膏體顆粒，并經(jīng)由布料設(shè)備的料斗布置于不銹鋼網(wǎng)板上；布有催化劑膏體顆粒的不銹鋼·網(wǎng)板經(jīng)多級抹平機抹平后使催化劑膏體顆粒均勻布置，布料和抹平過程中灑落的物料則由物料回收設(shè)備收集；均布催化劑膏體顆粒的不銹鋼網(wǎng)板進入輥壓設(shè)備中，經(jīng)多級輥壓后使催化劑膏體均勻涂覆于不銹鋼網(wǎng)板上，而后進入壓褶設(shè)備中壓制波紋，之后再進入剪切設(shè)備中剪切獲得塊狀板式催化劑；所獲得的塊狀板式催化劑，在樣品組裝臺上組裝成特定模塊，最后送入干燥焙燒系統(tǒng)中經(jīng)干燥和焙燒獲得成品板式脫硝催化劑。優(yōu)選地，所述的SCR板式脫硝催化劑的連續(xù)生產(chǎn)工藝中，催化劑原料包括銳鈦礦型納米二氧化鈦、偏釩酸銨、偏鎢酸銨、草酸、水、高嶺土、聚乙烯醇、甲基纖維素。進一步地，所述的SCR板式脫硝催化劑的連續(xù)生產(chǎn)工藝中，催化劑原料的混料過程包括如下步驟步驟(I):按質(zhì)量比為(4飛):(18^25) (6^7) : 100稱取偏釩酸銨、偏鎢酸銨、草酸和去離子水，將偏釩酸銨、偏鎢酸銨和草酸溶于去離子水中，通過攪拌使其全部溶解，獲得活性組分溶液；步驟(2):在步驟(I)獲得的活性組分溶液中，加入銳鈦型納米二氧化鈦，兩者的質(zhì)量比為(75 85) : 100，充分?jǐn)嚢?h使二氧化鈦充分浸潤，獲得催化劑活性組分；步驟(3):按質(zhì)量比為(I(Tll) 1 1稱取高嶺土、聚乙烯醇和甲基纖維素，將其機械混合得到混合粉末；將上述混合粉末加入步驟(2)中催化劑活性組分，兩者的質(zhì)量比為I (5. 5^6. O);充分?jǐn)嚢璜@得催化劑膏體。優(yōu)選地，所述不銹鋼網(wǎng)板的厚度為O. 15-0. 3mm。優(yōu)選地，所述夾送機和不銹鋼網(wǎng)板的運行速度為l_15m/min。優(yōu)選地，所述板式催化劑的厚度為O. 5-0. 8mm。優(yōu)選地，所述板式催化劑在干燥焙燒系統(tǒng)中的溫度為80_120°C，干燥時間為l-4h。優(yōu)選地，所述板式催化劑在干燥焙燒系統(tǒng)中的焙燒溫度為450-600°C，程序升溫速率為O. 5-10。。/min，保溫時間為l_4h。本發(fā)明的有益效果為 本發(fā)明所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，基于校平設(shè)備的多級校平機，實現(xiàn)不銹鋼網(wǎng)板的完全校平，為后續(xù)的均勻布料做好準(zhǔn)備；基于對中設(shè)備，實現(xiàn)不銹鋼網(wǎng)板的自動對中，以防止不銹鋼網(wǎng)板跑偏從而影響布料均勻性及輥壓效果；基于夾送設(shè)備的多級夾送機，實現(xiàn)不銹鋼網(wǎng)板的連續(xù)勻速運動；基于抹平設(shè)備的多級抹平機，實現(xiàn)催化劑膏體在不銹鋼網(wǎng)板上的均勻布料，并控制料層厚度；基于輥壓設(shè)備的多級輥壓機，實現(xiàn)催化劑膏體在不銹鋼網(wǎng)板上的有效成型；通過干燥焙燒系統(tǒng)嚴(yán)格控制催化劑的干燥和焙燒條件。通過上述設(shè)備和工藝的運用，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)板式脫硝催化劑的連續(xù)生產(chǎn)。


圖I—SCR板式脫硝催化劑的生產(chǎn)裝置示意圖。圖中標(biāo)號(I)開卷設(shè)備；(2 )校平設(shè)備；(3 )對中設(shè)備；(4 )夾送設(shè)備；(5 )混料設(shè)備；(6 )擠壓成型設(shè)備；(7)布料設(shè)備；(8)抹平設(shè)備；(9)物料回收設(shè)備；(10)輥壓設(shè)備；(11)壓褶設(shè)備；(12)剪切設(shè)備；(13)樣品組裝臺；(14)干燥焙燒系統(tǒng)。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種SCR板式脫硝催化劑的生產(chǎn)裝置和方法，下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。實施例I如圖I所示，本發(fā)明的SCR板式脫硝催化劑的生產(chǎn)裝置，包括不銹鋼網(wǎng)板開卷夾送系統(tǒng)、催化劑膏體制備系統(tǒng)、催化劑膏體布料系統(tǒng)、板式催化劑輥壓-壓褶-剪切系統(tǒng)、樣品組裝臺與干燥焙燒系統(tǒng)。不銹鋼網(wǎng)板開卷夾送系統(tǒng)包括開卷設(shè)備I、校平設(shè)備2、對中設(shè)備3和夾送設(shè)備4，各設(shè)備依次相連；其中校平設(shè)備2包括多級校平機，所述的多級校平機在水平方向上依次串聯(lián)，與開卷設(shè)備I相連的為第一級校平機，向后依次為二級校平機，……，末級校平機;第一級校平機的出口端與二級校平機的入口端相連，二級校平機的出口端與三級校平機的入口端相連，依次類推，末級校平機的出口端與對中設(shè)備3相連；夾送設(shè)備4包括多級夾送機，所述的多級夾送機在水平方向上依次串聯(lián)，與對中設(shè)備3相連的為第一級夾送機，向后依次為二級夾送機，……，末級夾送機；第一級夾送機的出口端與二級夾送機的入口端相連；二級夾送機的出口端與三級夾送機的入口端相連；依次類推；末級夾送機的出口端與布料設(shè)備7的入口端相連。催化劑膏體制備系統(tǒng)包括混料設(shè)備5和擠壓成型設(shè)備6 ;其中混料設(shè)備5包括多個混料機，每個混料機互相獨立，各混料機的出料口與擠壓成型設(shè)備6的入料口相連，擠壓成型設(shè)備6的出料口與布料設(shè)備7的料斗相連；催化劑膏體布料系統(tǒng)包括布料設(shè)備7、抹平設(shè)備8和物料回收設(shè)備9 ;其中抹平設(shè)備8包括多級抹平機，所述的多級抹平機在水平方向依次串聯(lián)，與布料設(shè)備7相連的為第一級抹平機，向后依次為二級抹平機，……，末級抹平機；第一級抹平機的入口端與布料設(shè)備7的出口端相連，一級抹平機的出口端與二級抹平機的入口端相連，二級抹平機的出口端與三級抹平機的入口端相連，依次類推，末級抹平機的出口端與輥壓設(shè)備10中的第一級輥壓機的入口端相連；物料回收設(shè)備9位于布料設(shè)備7和抹平設(shè)備8的下部。板式催化劑輥壓-壓褶-剪切系統(tǒng)包括輥壓設(shè)備10、壓褶設(shè)備11和剪切設(shè)備12 ；其中輥壓設(shè)備10包括多級輥壓機，所述的多級輥壓機在水平方向依次串聯(lián)，與抹平設(shè)備8 相鄰的為第一級輥壓機，向后依次為二級輥壓機，……，末級輥壓機；第一級輥壓機的出口端與二級輥壓機的入口端相連，二級輥壓機的出口端與三級輥壓機的入口端相連，依次類推，末級輥壓機的出口端與壓褶設(shè)備11的入口端相連，壓褶設(shè)備11的出口端與剪切設(shè)備12的入口端相連。樣品組裝臺13的出口端與干燥焙燒系統(tǒng)14相連。利用本發(fā)明的上述SCR板式脫硝催化劑的生產(chǎn)裝置，采用如下生產(chǎn)工藝制備SCR板式脫硝催化劑。分別稱取4kg、18kg、6kg和IOOkg的偏釩酸銨、偏鎢酸銨、草酸和去離子水置于混料機5中，通過攪拌使偏釩酸銨、偏鎢酸銨和草酸全部溶解于去離子水中，獲得活性組分溶液；在上述活性組分溶液中，加入160kg的銳鈦型納米二氧化鈦，充分?jǐn)嚢?h使二氧化鈦充分浸潤，獲得催化劑活性組分；分別稱取42kg、4. 2kg和4. 2kg的高嶺土、聚乙烯醇和甲基纖維素，將其機械混合后加入上述催化劑活性組分中，充分?jǐn)嚢璜@得催化劑膏體。將厚度為O. 2mm的卷狀不銹鋼網(wǎng)板經(jīng)由開卷設(shè)備I、兩級校平機2、對中設(shè)備3后，連續(xù)送入兩級夾送機2中，夾送速度為10m/min ;與此同時，將混料機5中的催化劑膏體送入擠壓成型設(shè)備6獲得直徑為2_的柱狀催化劑膏體顆粒，并經(jīng)由布料設(shè)備7的料斗布置于不銹鋼網(wǎng)板上；布有催化劑膏體顆粒的不銹鋼網(wǎng)板經(jīng)兩級抹平機8抹平后使催化劑膏體顆粒均勻布置，布料和抹平過程中灑落的物料則由物料回收設(shè)備9收集；均布催化劑膏體顆粒的不銹鋼網(wǎng)板經(jīng)三級輥壓后使催化劑膏體均勻涂覆于不銹鋼網(wǎng)板上，而后進入壓褶設(shè)備11中壓制波紋，之后再進入剪切設(shè)備12中剪切獲得塊狀板式催化劑，厚度為O. 6mm ;所獲得的塊狀板式催化劑，在樣品組裝臺13上組裝成特定模塊，最后送入干燥焙燒系統(tǒng)14中，首先在100°C下干燥3h，而后采用2V /min的升溫速率升溫至550°C，并在550°C下保持2h,從而得到成品板式脫硝催化劑。對上述成品板式催化劑的脫硝性能進行評價，在典型煙氣(NOx 500ppm、S021000ppm、NH3500ppm)以及空速為100001Γ1下的脫硝效率為95%。實施例2在與實施例I完全相同的設(shè)備和工藝，僅將干燥焙燒條件改為首先80°C下干燥4h，而后采用2V /min的升溫速率升溫至500°C，并在500°C下保持3h，從而得到成品板式脫硝催化劑。對上述成品板式催化劑的脫硝性能進行評價，在典型煙氣(NOx 500ppm、S021000ppm、NH3500ppm)以及空速為100001Γ1下的脫硝效率為95%。實施例3在與實施例I完全相同的設(shè)備和工藝，僅將偏釩酸銨的用量改為4. 5kg制備獲得成品板式脫硝催化劑。對上述成品板式催化劑的脫硝性能進行評價，在典型煙氣(NOx 500ppm、S021000ppm、NH3500ppm)以及空速為100001Γ1下的脫硝效率為96%。實施例4
在與實施例I完全相同的設(shè)備和工藝，僅將偏釩酸銨和偏鎢酸銨的用量改為
4.5kg和20kg制備獲得成品板式脫硝催化劑。對上述成品板式催化劑的脫硝性能進行評價，在典型煙氣(NOx 500ppm、S021000ppm、NH3500ppm)以及空速為100001Γ1下的脫硝效率為96%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，包括不銹鋼網(wǎng)板開卷夾送系統(tǒng)、催化劑膏體制備系統(tǒng)、催化劑膏體布料系統(tǒng)、板式催化劑輥壓-壓褶-剪切系統(tǒng)、樣品組裝臺、干燥焙燒系統(tǒng)(14)，其特征在于， 不銹鋼網(wǎng)板開卷夾送系統(tǒng)包括開卷設(shè)備(I)、校平設(shè)備(2)、對中設(shè)備(3)和夾送設(shè)備(4)，各設(shè)備依次相連；其中校平設(shè)備(2)包括在水平方向上依次串聯(lián)的多級校平機，第一級校平機與開卷設(shè)備(I)相連，末級校平機的出口端與對中設(shè)備(3)相連；夾送設(shè)備(4)包括在水平方向上依次串聯(lián)的多級夾送機，第一級夾送機與對中設(shè)備(3)相連，末級夾送機的出口端與布料設(shè)備(7)的入口端相連； 催化劑膏體制備系統(tǒng)包括混料設(shè)備(5)和擠壓成型設(shè)備(6);其中混料設(shè)備(5)包括多個互相獨立的混料機，各混料機的出料口與擠壓成型設(shè)備(6)的入料口相連，擠壓成型設(shè)備(6)的出料口與布料設(shè)備(7)的料斗相連； 催化劑膏體布料系統(tǒng)包括布料設(shè)備(7)、抹平設(shè)備(8)和物料回收設(shè)備(9);其中抹平設(shè)備(8)包括在水平方向依次串聯(lián)的多級抹平機，第一級抹平機的入口端與布料設(shè)備(7)的出口端相連末級抹平機的出口端與輥壓設(shè)備(10)中的第一級輥壓機的入口端相連；物料回收設(shè)備(9)位于布料設(shè)備(7)和抹平設(shè)備(8)的下部； 板式催化劑輥壓-壓褶-剪切系統(tǒng)包括輥壓設(shè)備(10)、壓褶設(shè)備(11)和剪切設(shè)備(12);其中輥壓設(shè)備(10)包括在水平方向依次串聯(lián)的多級輥壓機，第一級輥壓機的入口端與抹平設(shè)備相連，末級輥壓機的出口端與壓褶設(shè)備(11)的入口端相連，壓褶設(shè)備(11)的出口端與剪切設(shè)備(12)的入口端相連； 樣品組裝臺(13)的出口端與干燥焙燒系統(tǒng)(14)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述校平設(shè)備(2)至少包括兩個校平機，所述校平機為二重式輥式校平機或四重式輥式校平機或六重式輥式校平機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述對中設(shè)備(3)為具有自動糾偏功能的輥式對中機。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于所述夾送設(shè)備(4)至少包括兩個夾送機，所述夾送機為輥式夾送機。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于所述混料設(shè)備(5)至少包括兩個混料機，所述混料機為立式或臥式慢速預(yù)混機。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于所述擠壓成型設(shè)備(6)為螺旋造粒機。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于所述布料設(shè)備(7)為重力分級刮板式布料機。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于所述抹平設(shè)備(8)至少包括兩個抹平機。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于所述輥壓設(shè)備(10)至少包括兩個輥壓機。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于所述剪切設(shè)備(12)為氣壓剪切機或者液壓剪切機。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護與環(huán)境催化領(lǐng)域，具體涉及一種SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的SCR板式脫硝催化劑連續(xù)生產(chǎn)裝置，包括不銹鋼網(wǎng)板開卷夾送系統(tǒng)、催化劑膏體布料系統(tǒng)、板式催化劑輥壓-壓褶-剪切系統(tǒng)、樣品組裝臺、干燥焙燒系統(tǒng)。生產(chǎn)時，不銹鋼網(wǎng)板經(jīng)開卷、校平、對中后，由夾送設(shè)備連續(xù)夾送運行；與此同時，脫硝催化劑原料經(jīng)混合、擠壓成型后由布料設(shè)備和抹平設(shè)備將其均勻布置于不銹鋼網(wǎng)板上，而后將多級輥壓、壓褶、剪切后獲得塊狀板式催化劑；所獲得的塊狀板式催化劑，在樣品組裝臺上組裝成特定模塊，最后送入干燥焙燒系統(tǒng)中經(jīng)干燥和焙燒獲得成品板式脫硝催化劑。本發(fā)明通過引入多級校平機、對中設(shè)備、多級夾送機、多級抹平機、多級輥壓機等設(shè)備，實現(xiàn)了板式脫硝催化劑的連續(xù)生產(chǎn)。
文檔編號B01J35/02GK102935387SQ20121043666
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者董長青, 張旭明 申請人:北京華電光大新能源環(huán)保技術(shù)有限公司, 董長青