一種蜂窩狀廢氣脫硝催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蜂窩狀廢氣脫硝催化劑，該蜂窩狀廢氣脫硝催化劑包括以下重量份的各種組分：二氧化鈦粉70-85份；三氧化鎢4-10份；五氧化二釩1-3份；二氧化硅1-5份；玻璃纖維3-8份；硬脂酸0.1-1份；高分子聚合物纖維0.1-1份；氨基纖維素0.1-1份。各種原料按照重量份數(shù)及先后順序混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出成型、干燥、燒成，切割，包裝為催化劑成品。該催化劑加入了高分子聚合物纖維及氨基纖維素，提高了催化劑的成品率，降低了催化劑原料成本，提高了催化劑抗失活性能。
【專利說明】一種蜂窩狀廢氣脫硝催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蜂窩狀廢氣脫硝催化劑，屬于催化劑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物是大氣中主要的污染物之一，空氣中氮氧化物會(huì)造成酸雨、光化學(xué)煙霧等多種危害，隨著社會(huì)與城市的發(fā)展，氮氧化物的排放已經(jīng)逐步抵消了多年來國家對(duì)SO2治理的效果，尤其是2012年以后，大量城市出現(xiàn)了多次的霧霾現(xiàn)象，而氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一，氮氧化物的增多會(huì)使空氣中PM2.5的含量大幅增加。
[0003]國家“十二五”規(guī)劃已明確將氮氧化物總量控制納入環(huán)境治理重點(diǎn)，并作為約束性考核指標(biāo)，要求每年氮氧化物排放總量減少10%。同時(shí)出臺(tái)了一系列氮氧化物控制規(guī)范，在火電廠，水泥窯爐等各個(gè)領(lǐng)域規(guī)定了嚴(yán)格的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]目前脫除氮氧化物最成熟有效的技術(shù)為選擇性氧化還原方法，蜂窩狀的脫硝催化劑是目前應(yīng)用最廣泛，用量最大的一種選擇性氮氧化物脫除催化劑，經(jīng)過幾年國內(nèi)脫硝市場的發(fā)展，目前國內(nèi)外商用蜂窩脫硝催化劑廠家已經(jīng)有幾十家，催化劑生產(chǎn)技術(shù)也慢慢向國外品牌接近。但是國內(nèi)催化劑一直存在生產(chǎn)效率低、成品率低、強(qiáng)度不夠以及抗失活能力不強(qiáng)等不足。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01110374711.1的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種催化劑，加入木棉漿以提高催化劑的強(qiáng)度，增強(qiáng)了催化劑的使用壽命。但是木棉漿的加入容易造成蜂窩體擠出時(shí)的斷線斷孔，對(duì)催化劑模具的磨損也很嚴(yán)重，同時(shí)，大部分木棉漿在泥料前期處理過程中都被過濾掉了，真正起作用的很少，造成了資源的浪費(fèi)，降低了催化劑的生產(chǎn)效率。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮?01210051993的中國發(fā)明專利請(qǐng)公開了一種蜂窩狀SCR煙氣脫硝催化劑胚體及其制備方法，該蜂窩狀SCR煙氣脫硝催化劑胚體的原料的質(zhì)量百分比組成為:鈦白粉4-60%，白粘土 1_10%，偏釩酸銨0.1-1%，偏鎢酸銨1-8%，草酸鈮0.1_3%，乳酸水溶液0.5-3 %，草酸水溶液1-5 %，去離子水25-35 %，陶瓷纖維1-10 %，絨毛漿0.1-3 %，硬脂酸0.1_1%，羥丙基甲基纖維素0.1-1%，甘油1-5%。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中很多的蜂窩脫硝專利都提到以甲基纖維素或者羥丙基甲基纖維素等為粘合劑和保水劑，但是上述兩種纖維素需加入量多，但是加入量多了，在干燥和燒成過程中會(huì)造成坯體開裂現(xiàn)象，降低成品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)效率低，干燥、燒成成品率低，進(jìn)一步提高催化劑的抗失活性能，本發(fā)明提供了一種提高生產(chǎn)成品率，降低干燥、燒成開裂、降低粘結(jié)劑用量同時(shí)抗失活能力強(qiáng)的蜂窩狀廢氣脫硝催化劑。
[0009]本發(fā)明所述的蜂窩狀廢氣脫硝催化劑的技術(shù)方案如下:
一種蜂窩狀廢氣脫硝催化劑，該催化劑由以下重量份數(shù)的各種組分混合加工而成: 二氧化鈦粉:70-85份； 三氧化鎢:4-10份；
五氧化二釩:1-3份；
二氧化硅:1-5份；
玻璃纖維:3-8份；
硬脂酸:0.1-1份；
高分子聚合物纖維:0.1-1份；
氨基纖維素:0.1-1份。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述二氧化硅以二氧化硅含量為20-25%的納米態(tài)硅溶膠的形式加入。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的玻璃纖維為直徑6-9微米，長度在1-3毫米的低堿、高強(qiáng)度、高分散性玻璃纖維。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述高分子聚合物纖維具有中空結(jié)構(gòu)；優(yōu)選為科絲力纖維有限公司生產(chǎn)的RP-CHOP纖維。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的氨基纖維素的重量份數(shù)為0.2-0.5份。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述各種原料，將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水混合均勻后，與各種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
[0015]本發(fā)明所述的蜂窩狀廢氣脫硝催化劑，其優(yōu)點(diǎn)在于:
首先，以RP-CHOP纖維代替多數(shù)催化劑生產(chǎn)廠家采用的木棉漿，該種纖維為一種高分子聚合物纖維，具有中空結(jié)構(gòu)，其纖維單絲在于催化劑基料混合后能順利通過催化劑擠出模具，不會(huì)造成堵孔斷線，減少催化劑裂紋及變形的產(chǎn)生，對(duì)催化劑的磨損也很小，同時(shí)，這種催化劑單絲能夠均勻的分布在催化劑基體中，在催化劑擠出成型過程中起到支撐作用，減少干燥過程的開裂；燒成過程中這種中空纖維基體可以形成大量微孔，有助于水分及有機(jī)物揮發(fā)，防止煅燒過程中坯體發(fā)生開裂和脆化，纖維燃盡后形成的微孔不同于催化劑其他添加劑形成的微孔，從而使催化劑具有雙微孔結(jié)構(gòu)，提高了催化劑的脫硝效率及對(duì)堿金屬、砷氧化物等的抗失活能力。
[0016]其次，通過以氨基纖維素代替?zhèn)鹘y(tǒng)纖維素，使起粘結(jié)作用的纖維素用量由3-5%降低至0.1-0.5%，減少了有機(jī)揮發(fā)物質(zhì)的用量，在燒成過程中減少了有機(jī)物燃盡時(shí)對(duì)坯體的沖擊作用，進(jìn)一步提高了燒成成品率。由于相比于普通纖維素，氨基纖維維素的用量減少了50-80%，而該種纖維素的價(jià)格與普通纖維素價(jià)格幾乎無差別，大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
[0017]另外，該種氨基纖維素耐受溫度高，非常適于該種蜂窩催化劑在近乎100°C混料捏合的工藝特性，其粘結(jié)作用不會(huì)因?yàn)檫^高的溫度而失效，且具有更強(qiáng)的保水性能，防止蜂窩體在擠出過程中的開裂現(xiàn)象。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明中所述技術(shù)方案更加便于理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中所述的脫硝催化劑及其制備方法做進(jìn)一步說明。
[0019]實(shí)施例1 按照下述配比稱取各種組分:
二氧化鈦粉:83份；
三氧化鎢:8份；
五氧化二釩:1.5份；
二氧化硅:1.5份；
玻璃纖維:6份；
硬脂酸:1份；
RP-CHOP 纖維:0.5 份；
氨基纖維素:0.3份。
[0020]將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水很合均勻后，與各種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
[0021]實(shí)施例2
按照下述配比稱取各種組分:
二氧化鈦粉:84份；
三氧化鎢:5份；
五氧化二釩:1份；
二氧化硅:5份；
玻璃纖維:5份；
硬脂酸:0.5份；
RP-CHOP 纖維:I 份；
氨基纖維素:0.5份。
[0022]將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水很合均勻后，與各種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
[0023]實(shí)施例3
按照下述配比稱取各種組分:
二氧化鈦粉:80份；
三氧化鎢:8份；
五氧化二釩:2份；
二氧化硅:5份；
玻璃纖維:5份；
硬脂酸:1份；
RP-CHOP 纖維:0.5 份；
氨基纖維素:0.5份。
[0024]將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水很合均勻后，與各種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
[0025]為考察RP-CHOP纖維對(duì)蜂窩脫硝催化劑各項(xiàng)性能的影響，制作如下比較例進(jìn)行對(duì)比。
[0026]比較例I
按照下述配比稱取各種組分: 二氧化鈦粉:80.5份；
三氧化鎢:8份；
五氧化二釩:2份；
二氧化硅:5份；
玻璃纖維:5份；
硬脂酸:1份；
氨基纖維素:0.3份。
[0027]將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水很合均勻后，與各
種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
[0028]比較例2
按照下述配比稱取各種組分:
二氧化鈦粉:80份；
三氧化鎢:8份；
五氧化二釩:2份；
二氧化硅:5份；
玻璃纖維:5份；
硬脂酸:1份；
木漿棉:0.5份；
氨基纖維素:0.3份。
[0029]將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水很合均勻后，與各
種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
[0030]比較例3
按照下述配比稱取各種組分:
二氧化鈦粉:80份；
三氧化鎢:8份；
五氧化二釩:2份；
二氧化硅:5份；
玻璃纖維:5份；
硬脂酸:1份；
木漿棉:0.5份；
羥丙基甲級(jí)纖維素:0.3份。
[0031]將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水很合均勻后，與各
種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
[0032]分別統(tǒng)計(jì)各實(shí)施例及比較例在預(yù)擠出、干燥、燒成的相關(guān)情況列于下表。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩狀廢氣脫硝催化劑，該催化劑由以下重量份數(shù)的各種組分混合加工而成: 二氧化鈦粉:70-85份； 三氧化鎢:4-10份； 五氧化二釩:1-3份； 二氧化硅:1-5份； 玻璃纖維:3-8份； 硬脂酸:0.1-1份； 高分子聚合物纖維:0.1-1份； 氨基纖維素:0.1-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述二氧化硅以二氧化硅含量為20-25%的納米態(tài)硅溶膠的形式加入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述的玻璃纖維為直徑6-9微米，長度在1-3毫米的低堿、高強(qiáng)度、高分散性玻璃纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述高分子聚合物纖維具有中空結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的催化劑，其特征在于，所述高分子聚合物纖維為科絲力纖維有限公司生產(chǎn)的RP-CHOP纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述的氨基纖維素的重量份數(shù)為0.2-0.5 份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述各種原料，將二氧化硅之外的粉料先混合均勻，然后將二氧化硅溶膠與水混合均勻后，與各種粉料混合，泥料經(jīng)陳腐、擠出、干燥、燒成、切割、包裝，得到蜂窩狀廢氣催化劑成品。
【文檔編號(hào)】B01J37/00GK103877970SQ201410110645
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】馬少丹, 姜海英, 任磊, 梅天放, 張雷, 許晶晶 申請(qǐng)人:中安慶華河北節(jié)能環(huán)保工程技術(shù)有限公司