一種scr脫硝催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種SCR脫硝催化劑，包括催化劑載體、玻璃纖維和負(fù)載于所述催化劑載體上的活性組分，所述玻璃纖維摻雜在所述催化劑載體與活性組分中；所述催化劑載體包括二氧化鈦、硅藻土和陶土；所述活性組分包括五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物，所述過(guò)渡金屬氧化物包括三氧化鉬和/或三氧化鎢。本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑中的催化劑載體包括硅藻土，在硅藻土的作用下，提高了脫硝催化劑的孔容和孔徑，從而提高了得到的催化劑的脫硝效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑的脫硝效率可達(dá)95％。
【專利說(shuō)明】-種SCR脫硝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【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種SCR脫硝催化劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，世界上工業(yè)應(yīng)用的脫硝技術(shù)主要分為低NOx燃燒技術(shù)、選擇性非催化還原 (SNCR)技術(shù)和選擇性催化還原（SCR)技術(shù)。SCR脫硝技術(shù)具有極高的NOx脫出率，是目前 應(yīng)用最多、最成熟的煙氣脫硝技術(shù)，該技術(shù)是在有催化劑存在的條件下利用NH 3等還原劑將 NOx還原成N2和H20,從而達(dá)到脫除NOx，消除污染的目的。
[0003] 催化劑是SCR技術(shù)的核心，其成分組成、結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)直接影響SCR技術(shù)的脫硝 效率及運(yùn)行情況，脫硝效率是脫硝催化劑的主要性能指標(biāo)。SCR催化劑按其成分組成分為貴 金屬型、金屬氧化微型和沸石分子篩型。目前應(yīng)用最廣泛的是金屬氧化微型催化劑，其中， 釩類催化劑（V 205-W03/Ti02)應(yīng)用最廣泛。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的釩類催化劑以二氧化鈦為載體，以五氧化二釩為主催化劑，以三 氧化鎢為催化助劑，再添加各種添加劑，如粘合劑、助擠劑和潤(rùn)滑劑等，以制備得到具有一 定形狀、機(jī)械強(qiáng)度、比表面積和活性的催化劑。但是現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的這種釩類催化劑對(duì)NOx 的脫硝效率較低，低于90%。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種SCR脫硝催化劑及其制備方法，本發(fā)明提供的SCR脫 硝催化劑具有較高的脫硝效率。
[0006] 本發(fā)明提供了一種SCR脫硝催化劑，包括催化劑載體、玻璃纖維和負(fù)載于所述催 化劑載體上的活性組分，所述玻璃纖維摻雜在所述催化劑載體與活性組分中；
[0007] 所述催化劑載體包括二氧化鈦、硅藻土和陶土；
[0008] 所述活性組分包括五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物，所述過(guò)渡金屬氧化物包括三氧 化鑰和/或三氧化鶴。
[0009] 優(yōu)選的，所述娃藻土的比表面積為200m2/g?300m2/g。
[0010] 優(yōu)選的，所述硅藻土的孔隙率為85%?95%。
[0011] 優(yōu)選的，所述二氧化鈦和娃藻土的質(zhì)量比為（40?55) : (5?18)。
[0012] 優(yōu)選的，所述五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物的質(zhì)量比為（1?8) : (1?10)。
[0013] 優(yōu)選的，所述催化劑載體和活性組分的總質(zhì)量與所述玻璃纖維的質(zhì)量比為（48? 85) : (2 ?5)。
[0014] 本發(fā)明提供了一種制備SCR脫硝催化劑的方法，包括以下步驟：
[0015] 將二氧化鈦、硅藻土、偏釩酸銨、過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體、陶土、玻璃纖維、氨水和 水混配，得到泥料，所述過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨，所述泥料的 含水量為28 %?32 %，所述泥料的pH值為8. 0?9. 0 ;
[0016] 將所述泥料煅燒，得到SCR脫硝催化劑。
[0017] 優(yōu)選的，所述二氧化鈦、硅藻土、偏釩酸銨、過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體、陶土、玻璃纖 維、氨水和水的質(zhì)量比為（40?55) : (5?18) : (0? 5?2) : (2?5) : (2?5) : (1?3) : (1? 2) : (30 ?35)。
[0018] 優(yōu)選的，所述混配具體為：
[0019] 將二氧化鈦、硅藻土和過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體混料，得到物料A，所述過(guò)渡金屬氧 化物前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨；
[0020] 將所述物料A與第一份水、偏釩酸銨、氨水、陶土和玻纖混料，得到物料B ;
[0021] 將所述物料B與余量的水混料，得到泥料；
[0022] 所述第一份水與余量的水的質(zhì)量比為（1?2) : 1。
[0023] 優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為500°C?550°C ;
[0024] 所述煅燒的時(shí)間為lh?4h。
[0025] 本發(fā)明提供了一種SCR脫硝催化劑，包括催化劑載體、玻璃纖維和負(fù)載于所述催 化劑載體上的活性組分，所述玻璃纖維摻雜在所述催化劑載體與活性組分中；所述催化劑 載體包括二氧化鈦、硅藻土和陶土；所述活性組分包括五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物，所述 過(guò)渡金屬氧化物包括三氧化鑰和/或三氧化鎢。本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑中的催化劑 載體包括硅藻土，在硅藻土的作用下，提高了脫硝催化劑的孔容和孔徑，從而提高了得到的 催化劑的脫硝效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑的脫硝效率可達(dá)95%。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 本發(fā)明提供了一種SCR脫硝催化劑，包括催化劑載體、玻璃纖維和負(fù)載于所述催 化劑載體上的活性組分，所述玻璃纖維摻雜在所述催化劑載體與活性組分中；
[0027] 所述催化劑載體包括二氧化鈦、硅藻土和陶土；
[0028] 所述活性組分包括五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物，所述過(guò)渡金屬氧化物包括三氧 化鑰和/或三氧化鶴。
[0029] 微孔孔徑是在催化劑制作過(guò)程中在催化劑表面形成的微孔的直徑，催化劑表面的 微孔是催化還原反應(yīng)的平臺(tái)，煙氣及氨水進(jìn)入到微孔中，在活性物質(zhì)的催化作用下發(fā)生反 應(yīng)從而達(dá)到脫硝的效果。本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑中的催化劑載體包括硅藻土，硅藻 土的加入提高了得到的脫硝催化劑的孔容（微孔的數(shù)量）和孔徑，從而提高了催化劑的脫 硝效率。另外，由于硅藻土和玻璃纖維的作用，使得到的脫硝催化劑具有較高的強(qiáng)度，降低 了催化劑的磨損，延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命。
[0030] 本發(fā)明提供的脫硝催化劑包括催化劑載體，所述催化劑載體包括二氧化鈦、硅藻 土有和陶土。在本發(fā)明中，所述娃藻土的比表面積優(yōu)選為200m 2/g?300m2/g ;所述娃藻土 的孔隙率優(yōu)選為85%?95%，更優(yōu)選為88%?92%，最優(yōu)選為90%。在本發(fā)明中，上述比 表面積和孔隙率的硅藻土優(yōu)選按照以下方法制備得到：
[0031] 將硅藻土原料粉碎、煅燒；
[0032] 將所述煅燒后的硅藻土進(jìn)行酸處理；
[0033] 將所述酸處理后的硅藻土與成孔劑混合，進(jìn)行助熔煅燒，得到上述比表面積和孔 隙率的硅藻土。
[0034] 本發(fā)明優(yōu)選將硅藻土原料干燥后粉碎。本發(fā)明對(duì)所述硅藻土原料的顏色、硅藻土 原料中硅藻泥的形狀、硅藻土原料的來(lái)源沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市 售硅藻土作為本申請(qǐng)的硅藻土原料即可。本發(fā)明對(duì)所述干燥的方法沒(méi)有特殊的限制，采用 本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的干燥的技術(shù)方案即可，在本發(fā)明中，所述干燥優(yōu)選為風(fēng)干。
[0035] 本發(fā)明優(yōu)選將所述硅藻土原料風(fēng)干后粉碎。本發(fā)明對(duì)所述粉碎的方法沒(méi)有特殊的 限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的粉碎的技術(shù)方案即可，如可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知 的粉碎機(jī)對(duì)風(fēng)干后的硅藻土原料進(jìn)行粉碎；在本發(fā)明中，所述粉碎后的硅藻土的粒度優(yōu)選 為< 20 y m，更優(yōu)選為1 y m?20 y m，最優(yōu)選為5 y m?15 y m。
[0036] 完成對(duì)所述硅藻土原料的粉碎后，本發(fā)明優(yōu)選將粉碎后的硅藻土煅燒，以除去其 中的有機(jī)雜質(zhì)、S和P等。在本發(fā)明中，所述煅燒的溫度優(yōu)選為400°C?600°C，更優(yōu)選為 450°C?550°C，最優(yōu)選為500°C ;所述煅燒的時(shí)間優(yōu)選為2h?4h，更優(yōu)選為2. 5h?3. 5h， 最優(yōu)選為3h。
[0037] 完成對(duì)所述硅藻土的煅燒后，本發(fā)明將所述煅燒后的硅藻土進(jìn)行酸處理，以除去 其中的Ca、Mg、Fe等金屬雜質(zhì)。本發(fā)明優(yōu)選將所述煅燒后的硅藻土浸于酸液中，靜置，對(duì)所 述煅燒后的硅藻土進(jìn)行酸處理。在本發(fā)明中，所述酸液優(yōu)選為鹽酸、硫酸、硝酸和醋酸中的 一種或幾種；所述酸液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為l〇〇g/L?200g/L，更優(yōu)選為110g/L?190g/L，最 優(yōu)選為120g/L?180g/L。本發(fā)明對(duì)所述酸液的用量沒(méi)有特殊的限制，能夠?qū)⑺鲮褵蟮?硅藻土浸沒(méi)即可。在本發(fā)明中，所述酸處理的時(shí)間優(yōu)選為3h?5h，更優(yōu)選為3. 5?4. 5h， 最優(yōu)選為4h。
[0038] 完成對(duì)所述硅藻土的酸處理后，本發(fā)明將所述酸處理后的硅藻土與成孔劑混合， 進(jìn)行助熔煅燒，以進(jìn)一步除去其中的S。在本發(fā)明中，所述成孔劑與所述酸處理后的硅藻土 的質(zhì)量比優(yōu)選為100: (〇. 2?0. 4)，更優(yōu)選為（0. 25?0. 35) : 100,最優(yōu)選為0. 3:100。在本 發(fā)明中，所述成孔劑優(yōu)選為化學(xué)成孔劑，本發(fā)明對(duì)所述化學(xué)成孔劑的種類和來(lái)源沒(méi)有特殊 的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的化學(xué)成孔劑的市售商品即可。在本發(fā)明中，所述助熔煅 燒的溫度優(yōu)選為400°C?600°C，更優(yōu)選為450°C?550°C，最優(yōu)選為500°C ;所述助熔煅燒 的時(shí)間優(yōu)選為lh?2h，更優(yōu)選為1. 25h?1. 75h，最優(yōu)選為1. 5h。
[0039] 在本發(fā)明中，所述催化劑載體包括二氧化鈦、硅藻土和陶土，所述二氧化鈦的質(zhì)量 比優(yōu)選為（40?55) : (5?18)，更優(yōu)選為（43?52) : (8?15)，最優(yōu)選為（46?49) : (10? 12);所述二氧化鈦與所述陶土的質(zhì)量比優(yōu)選為（40?55): (2?5)，更優(yōu)選為（43? 52) : (2. 5 ?4. 5)，最優(yōu)選為（46 ?49) : (3 ?4)。
[0040] 本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑包括活性組分，所述活性組分負(fù)載于所述催化劑載 體上，所述活性組分包括五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物，所述過(guò)渡金屬氧化物包括三氧化 鑰和/或三氧化鎢。在本發(fā)明中，所述過(guò)渡金屬氧化物優(yōu)選包括三氧化鑰或三氧化鎢。在 本發(fā)明中，所述五氧化二釩與過(guò)渡金屬氧化物的質(zhì)量比優(yōu)選為（1?8) : (1?10)，更優(yōu)選為 (2?6) : (3?8)。在本發(fā)明中，所述二氧化鈦與五氧化二釩的質(zhì)量比優(yōu)選為（50?60): (0? 2?5)，更優(yōu)選為（52?58) : (0? 4?2)。
[0041] 本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑包括玻璃纖維，所述玻璃纖維摻雜于所述催化劑載 體和活性組分中。在本發(fā)明中，所述玻璃纖維優(yōu)選為無(wú)堿玻璃纖維，更優(yōu)選為無(wú)堿玻璃短纖 維；所述玻璃纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選為〇. 5mm?3mm。在本發(fā)明中，所述催化劑載體和活性組分的 總質(zhì)量與所述玻璃纖維的質(zhì)量比為（48?85) : (2?5)，更優(yōu)選為（53?80) : (3?4)。在 本發(fā)明中，所述玻璃纖維在脫硝催化劑中起到骨架支撐的作用，進(jìn)一步的提高了脫硝催化 劑的強(qiáng)度，從而降低了催化劑的磨損。本發(fā)明對(duì)所述玻璃纖維的來(lái)源沒(méi)有特殊的限制，采用 本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述玻璃纖維的市售商品即可。
[0042] 在本發(fā)明中，所述脫硝催化劑優(yōu)選為板式催化劑。
[0043] 本發(fā)明提供了一種制備SCR脫硝催化劑的方法，包括以下步驟：
[0044] 將二氧化鈦、硅藻土、偏釩酸銨、過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體、陶土、玻璃纖維、氨水和 水混配，得到泥料，所述過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨，所述泥料的 含水量為28 %?32 %，所述泥料的pH值為8. 0?9. 0 ;
[0045] 將所述泥料煅燒，得到SCR脫硝催化劑。
[0046] 本發(fā)明將二氧化鈦、硅藻土、偏釩酸銨、過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體、陶土、玻璃纖維、 氨水和水混配，得到泥料，所述過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨，所述 泥料的含水量為28%?32%，所述泥料的pH值為8. 0?9. 0。在本發(fā)明中，所述混配優(yōu)選 具體為：
[0047] 將二氧化鈦、硅藻土和過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體混料，得到物料A，所述過(guò)渡金屬氧 化物前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨；
[0048] 將所述物料A與第一份水、偏釩酸銨、氨水、陶土和玻纖混料，得到物料B ;
[0049] 將所述物料B與余量的水混料，得到泥料；
[0050] 所述第一份水與余量的水的質(zhì)量比為（1?2) : 1。
[0051] 本發(fā)明將二氧化鈦、硅藻土和過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體混料，得到物料A，所述過(guò)渡 金屬氧化物前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨。在本發(fā)明中，所述過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū) 體優(yōu)選包括七鑰酸銨或仲鎢酸銨。本發(fā)明對(duì)所述混料采用的設(shè)備沒(méi)有特殊的限制，采用本 領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混料設(shè)備即可，如可以采用混煉機(jī)。本發(fā)明優(yōu)選將二氧化鈦、硅藻土和 過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體混料，進(jìn)行干混，得到物料A。在本發(fā)明中，所述干混的時(shí)間優(yōu)選為 5min?lOmin，更優(yōu)選為7min?9min ;所述干混的攪拌速率優(yōu)選為300rmp?400rmp，更優(yōu) 選為320rmp?380rmp，最優(yōu)選為350rmp ;
[0052] 得到物料A后，本發(fā)明優(yōu)選將所述物料A與第一份水、偏釩酸銨、氨水、陶土和玻纖 混料，得到物料B。本發(fā)明將水分兩份進(jìn)行混料。本發(fā)明優(yōu)選將第一份水、偏釩酸銨、氨水、 陶土和玻纖加入到物料A中，更優(yōu)選將第一份水、偏釩酸銨、氨水、陶土和玻纖單獨(dú)加入到 所述物料A中，加入每份組分后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的混合物料進(jìn)行攪拌。本發(fā)明對(duì)所述第 一份水、偏釩酸銨、氨水、陶土和玻纖加料順序沒(méi)有特殊的限制；優(yōu)選向所述物料A中加入 第一份水，進(jìn)行第一攪拌；再加入偏釩酸銨，進(jìn)行第二攪拌；再加入氨水，進(jìn)行第三攪拌；再 加入陶土，進(jìn)行第四攪拌；再加入玻璃纖維，進(jìn)行第五攪拌。
[0053] 本發(fā)明優(yōu)選采用一致的攪拌方向進(jìn)行第一攪拌、第二攪拌、第三攪拌、第四攪拌和 第五攪拌；在本發(fā)明中，所述第一攪拌的速率優(yōu)選為700rmp?800rmp，更優(yōu)選為725rmp? 775rmp，最優(yōu)選為750rmp ;所述第一攪拌的時(shí)間優(yōu)選為lOmin?20min，更優(yōu)選為12min? 18min，最優(yōu)選為14min?16min ;所述第二攪拌的速率優(yōu)選為700rmp?800rmp，更優(yōu)選為 725rmp?775rmp，最優(yōu)選為750rmp ;所述第二攪拌的時(shí)間優(yōu)選為lOmin?20min，更優(yōu)選為 12min?18min，最優(yōu)選為14min?16min ;所述第三攪拌的速率優(yōu)選為700rmp?800rmp, 更優(yōu)選為725rmp?775rmp,最優(yōu)選為750rmp ;所述第三攪拌的時(shí)間優(yōu)選為lOmin? 20min，更優(yōu)選為12min?18min，最優(yōu)選為14min?16min ;所述第四攪拌的速率優(yōu)選為 300rmp?400rmp，更優(yōu)選為325rmp?375rmp，最優(yōu)選為350rmp ;所述第四攪拌的時(shí)間優(yōu)選 為lOmin?20min，更優(yōu)選為12min?18min，最優(yōu)選為14min?16min ;所述第五攪拌的速 率優(yōu)選為7〇〇rmp?800rmp，更優(yōu)選為725rmp?775rmp，最優(yōu)選為750rmp ;所述第五攪拌 的時(shí)間優(yōu)選為lOmin?20min，更優(yōu)選為12min?18min，最優(yōu)選為14min?16min。
[0054] 得到物料B后，本發(fā)明將所述物料B與余量的水混合，得到泥料，所述泥料的含水 量為28 %?32 %，所述泥料的pH值為8.0?9.0。本發(fā)明優(yōu)選向所述物料B中加入余量 的水，攪拌、排濕，得到所述泥料。在本發(fā)明中，所述攪拌與制備物料A和物料B的攪拌方向 優(yōu)選反向；所述攪拌的速率優(yōu)選為300rmp?400rmp，更優(yōu)選為325rmp?375rmp，最優(yōu)選為 350rmp ;所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為20min?40min，更優(yōu)選為25min?35min，最優(yōu)選為30min。
[0055] 在本發(fā)明中，所述二氧化鈦、硅藻土、偏釩酸銨、七鑰酸銨、陶土、玻璃纖維、氨水 和水的質(zhì)量比優(yōu)選為（40?55) : (5?18) : (0? 5?2) : (2?5) : (2?5) : (1?3) : (1? 2) : (30 ?35)，更優(yōu)選為（42 ?53) : (7 ?16) : (1. 0 ?1. 5) : (3 ?4) : (3 ?4) : (1. 5 ? 2. 5) : (1. 2 ?1. 8) : (31 ?34)。
[0056] 本發(fā)明對(duì)所述水的種類沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的水即可，如 可以為去離子水。在本發(fā)明中，所述第一份水與余量的水的質(zhì)量比優(yōu)選為（1?2) :1，更優(yōu) 選為（1. 3 ?1. 8) :1。
[0057] 完成所述物料B與余量的水的混配后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的混合物料排濕，得到 泥料。在本發(fā)明中，所述泥料的含水量?jī)?yōu)選為28%?32%，最優(yōu)選為30% ±1%;所述泥料 的pH值優(yōu)選為8. 0?9. 0,更優(yōu)選為8. 2?8. 8,最優(yōu)選為8. 4?8. 6。本發(fā)明對(duì)所述排濕 的方法沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的排濕的技術(shù)方案即可；在本發(fā)明中，所 述排濕優(yōu)選具體采用軸流風(fēng)機(jī)管道進(jìn)行。
[0058] 得到泥料后，本發(fā)明將所述泥料進(jìn)行煅燒，得到SCR脫硝催化劑。本發(fā)明在煅燒 前，優(yōu)選將所述泥料涂覆或擠出，將得到的泥料料層進(jìn)行煅燒。本發(fā)明對(duì)所述涂覆和擠出的 方法沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備脫硝催化劑過(guò)程中采用的涂覆和擠 出的技術(shù)方案即可。
[0059] 在本發(fā)明中，所述煅燒的溫度優(yōu)選為500°C?550°C，更優(yōu)選為510°C?530°C，最 優(yōu)選為520°C ;所述煅燒的時(shí)間優(yōu)選為8h?12h，更優(yōu)選為9h?llh，最優(yōu)選為10h。
[0060] 本發(fā)明提供了一種SCR脫硝催化劑，包括催化劑載體、玻璃纖維和負(fù)載于所述催 化劑載體上的活性組分，所述玻璃纖維摻雜在所述催化劑載體與活性組分中；所述催化劑 載體包括二氧化鈦、硅藻土和陶土；所述活性組分包括五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物，所述 過(guò)渡金屬氧化物包括三氧化鑰和/或三氧化鎢。本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑中的催化劑 載體包括硅藻土，在硅藻土的作用下，提高了脫硝催化劑的孔容和孔徑，從而提高了得到的 催化劑的脫硝效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑的脫硝效率可達(dá)95%。
[0061] 另外，本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑的催化劑載體中包括硅藻土，其能夠提高催 化劑的強(qiáng)度；而且，在催化劑載體和活性組分中摻雜有玻璃纖維，作為骨架對(duì)SCR脫硝催化 齊IJ進(jìn)行支撐，進(jìn)一步提高了催化劑的強(qiáng)度，從而降低了催化劑的磨損，延長(zhǎng)了催化劑的使用 壽命。
[0062] 為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的SCR催化劑及其制備方 法進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0063] 實(shí)施例1?3中所用試劑均為市售商品；
[0064] 實(shí)施例4?6用到的原料中，除硅藻土以外其余均為市售商品。
[0065] 實(shí)施例1
[0066] 將100份市售硅藻土風(fēng)干、粉碎；
[0067] 將粉碎后粒度彡20 iim的硅藻土在400°C下煅燒2h;
[0068] 煅燒后，將完成煅燒的硅藻土投入100g/L硫酸溶液中進(jìn)行酸洗4h;
[0069] 將酸洗后的硅藻土與0. 2份化學(xué)成孔劑混合，550°C下助熔煅燒lh，完成對(duì)硅藻土 的預(yù)處理。
[0070] 本發(fā)明檢測(cè)得到的硅藻土的比表面積和孔隙率，結(jié)果為，本實(shí)施例預(yù)處理得到的 硅藻土比表面積為200m 2/g?250m2/g，孔隙率為90 %。
[0071] 實(shí)施例2
[0072] 將100份市售硅藻土風(fēng)干、粉碎；
[0073] 將粉碎后粒度彡20 ii m的硅藻土在400°C下煅燒3h ;
[0074] 煅燒后，將完成煅燒的硅藻土投入150g/L硫酸溶液中進(jìn)行酸洗3h;
[0075] 將酸洗后的硅藻土與0. 4份化學(xué)成孔劑混合，400°C下助熔煅燒2h，完成對(duì)硅藻土 的預(yù)處理。
[0076] 本發(fā)明檢測(cè)得到的硅藻土的比表面積和孔隙率，結(jié)果為，本實(shí)施例預(yù)處理得到的 硅藻土比表面積為250m 2/g?300m2/g，孔隙率為90 %。
[0077] 實(shí)施例3
[0078] 將100份市售硅藻土風(fēng)干、粉碎；
[0079] 將粉碎后的硅藻土在500°C下煅燒2. 5h ;
[0080] 煅燒后，將完成煅燒的硅藻土浸于120g/L的硝酸溶液中進(jìn)行酸洗4. 5h;
[0081] 將酸洗后的硅藻土與0. 3份化學(xué)成孔劑混合，500°C下助熔煅燒1. 5h，完成對(duì)硅藻 土的預(yù)處理。
[0082] 本發(fā)明檢測(cè)得到的硅藻土的比表面積和孔隙率，結(jié)果為，本實(shí)施例預(yù)處理得到的 娃藻土比表面積為200m 2/g?300m2/g，孔隙率為90 %。
[0083] 實(shí)施例4
[0084] 將55份Ti02、5份實(shí)施例1預(yù)處理得到的硅藻土和3份七鑰酸銨投入混煉機(jī)，在 350rmp的攪拌速率干混lOmin;向其中加入20份水，750rmp下攪拌20min;再加入1份偏鑰； 酸銨，750rmp下攪拌lOmin;再向其中加入2份氨水，750rmp下攪拌20min;再向其中加入2 份陶土，350rmp下攪拌20min;再向其中加入2份玻璃纖維，750rmp下攪拌20min;最后向其 中加入15份水，反向350rmp的攪拌速率攪拌30min，以將物料混勻，采用軸流風(fēng)機(jī)管道對(duì)物 料進(jìn)行排濕，控制泥料水分為30 %，pH值為8. 4 ;
[0085] 將混出泥料涂覆，將涂覆得到的泥料料層在520°C下煅燒12h，得到SCR脫硝催化 劑。
[0086] 本發(fā)明檢測(cè)得到的脫硝催化劑的孔容、孔徑和比表面積，結(jié)果如表1所示，表1為 本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試結(jié)果；
[0087] 本發(fā)明配制模擬煙氣，以測(cè)定本發(fā)明提供的脫硝催化劑的脫硝速率，模擬煙氣： CN〇x =Cm3 =0. 045%,CHg = 40u g/L,C〇2 ^ 4. 8%,CH2〇^ 6. 0%>CSO2 ^ 0. 05%,CCO2 ^12%, CHQ ~ 0. 002%，N2和02作為平衡氣，空速GHSV20000m3/h，其他組分與實(shí)際煙氣組成基本一 致。在350度模擬煙氣參數(shù)下測(cè)試脫硝催化劑的催化效率，結(jié)果如表1所示，表1為本發(fā)明 實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試結(jié)果。
[0088] 實(shí)施例5
[0089] 將50份Ti02、10份實(shí)施例2預(yù)處理得到的硅藻土和4份仲鎢酸銨投入混煉機(jī)， 以300rmp的攪拌速率干混5min ;向其中加入20份水，以700rmp的速率攪拌lOmin ;再加 入2份偏釩酸銨，以725rmp的速率攪拌20min ;再向其中加入1份氨水，以775rmp的速率 攪拌120min ;加入3份陶土，以300rmp的速率攪拌lOmin ;再向其中加入1份玻璃纖維，以 700rmp的速率攪拌lOmin ;最后向其中加入10份水，反向以325rmp的速率攪拌混勻，采用 軸流風(fēng)機(jī)管道對(duì)物料進(jìn)行排濕，控制泥料水分為29 %，pH值為8. 6 ;
[0090] 將混出泥料擠出，將擠出得到的泥料料層在520°C煅燒10h，得到SCR脫硝催化劑。
[0091] 本發(fā)明檢測(cè)得到的脫硝催化劑的孔容、孔徑和比表面積，結(jié)果如表1所示，表1為 本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試結(jié)果；
[0092] 本發(fā)明按照實(shí)施例1的測(cè)試方法對(duì)本實(shí)施例得到的脫硝催化劑的催化效率進(jìn)行 測(cè)試，結(jié)果如表1所示，表1為本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試 結(jié)果。
[0093] 實(shí)施例6
[0094] 將40份Ti02、18份實(shí)施例3預(yù)處理得到的硅藻土和5份七鑰酸銨投入混煉機(jī)， 以380rmp的速率干混8min ;向其中加入15份水，以800rmp的速率攪拌15min，加入1. 5 份偏釩酸銨，以775rmp的速率攪拌15min ;再向其中加入2份氨水，以725rmp的速率攪拌 15min ;再向其中加入2份陶土，以400rmp的速率攪拌15min ;再向其中加入3份玻璃纖維， 以750rmp的速率攪拌15min ;最后向其中加入15份水，反向以375rmp的速率攪拌混勻，采 用軸流風(fēng)機(jī)管道對(duì)物料進(jìn)行排濕，控制泥料水分為31 %，pH值為8. 6 ;
[0095] 將混出泥料涂覆，將涂覆得到的泥料層在520°C煅燒8h，得到SCR脫硝催化劑。
[0096] 本發(fā)明檢測(cè)得到的脫硝催化劑的孔容、孔徑和比表面積，結(jié)果如表1所示，表1為 本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試結(jié)果；
[0097] 本發(fā)明按照實(shí)施例1的測(cè)試方法對(duì)本實(shí)施例得到的脫硝催化劑的催化效率進(jìn)行 測(cè)試，結(jié)果如表1所示，表1為本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試 結(jié)果。
[0098] 比較例
[0099] 將60份Ti02和3份七鑰酸銨投入混煉機(jī)，以350rmp的速率干混lOmin ;向其中加 入20份水，以750rmp的速率攪拌20min，加入1份偏釩酸銨，以750rmp的速率攪拌lOmin ; 再向其中加入2份氨水，以750rmp的速率攪拌20min ;再向其中加入2份陶土，以350rmp的 速率攪拌20min ;再向其中加入2份玻璃纖維，以750rmp的速率攪拌20min ;最后向其中加 入15份水，反向以350rmp的速率攪拌混勻，采用軸流風(fēng)機(jī)管道對(duì)物料進(jìn)行排濕，控制泥料 水分為30%，pH值為8. 4;
[0100] 將混出泥料涂覆，將涂覆得到的泥料料層在520°c下10h，得到SCR脫硝催化劑。
[0101] 本發(fā)明檢測(cè)得到的脫硝催化劑的孔容、孔徑和比表面積，結(jié)果如表1所示，表1為 本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試結(jié)果；
[0102] 本發(fā)明按照實(shí)施例1的測(cè)試方法對(duì)本實(shí)施例得到的脫硝催化劑的催化效率進(jìn)行 測(cè)試，結(jié)果如表1所示，表1為本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的脫硝催化劑的性能測(cè)試 結(jié)果。
[0103] 表1本發(fā)明實(shí)施例4?6和比較例得到的SCR脫硝催化劑的性能測(cè)試結(jié)果
[0104]

【權(quán)利要求】
1. 一種SCR脫硝催化劑，包括催化劑載體、玻璃纖維和負(fù)載于所述催化劑載體上的活 性組分，所述玻璃纖維摻雜在所述催化劑載體與活性組分中； 所述催化劑載體包括二氧化鈦、硅藻土和陶土； 所述活性組分包括五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧化物，所述過(guò)渡金屬氧化物包括三氧化鑰 和/或三氧化鎢。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑，其特征在于，所述硅藻土的比表面積為 200m2/g ?300m2/g。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的SCR脫硝催化劑，其特征在于，所述硅藻土的孔隙率為 85%?95%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑，其特征在于，所述二氧化鈦和硅藻土的質(zhì)量 比為（40 ?55) : (5 ?18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑，其特征在于，所述五氧化二釩和過(guò)渡金屬氧 化物的質(zhì)量比為（1?8) : (1?10)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑，其特征在于，所述催化劑載體和活性組分的 總質(zhì)量與所述玻璃纖維的質(zhì)量比為（48?85) : (2?5)。
7. -種制備SCR脫硝催化劑的方法，包括以下步驟： 將二氧化鈦、硅藻土、偏釩酸銨、過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體、陶土、玻璃纖維、氨水和水混 配，得到泥料，所述過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨，所述泥料的含水 量為28 %?32 %，所述泥料的pH值為8. 0?9. 0 ; 將所述泥料煅燒，得到SCR脫硝催化劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述二氧化鈦、硅藻土、偏釩酸銨、過(guò)渡 金屬氧化物前驅(qū)體、陶土、玻璃纖維、氨水和水的質(zhì)量比為（40?55) : (5?18) : (0. 5? 2) : (2 ?5) : (2 ?5) : (1 ?3) : (1 ?2) : (30 ?35)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述混配具體為： 將二氧化鈦、硅藻土和過(guò)渡金屬氧化物前驅(qū)體混料，得到物料A，所述過(guò)渡金屬氧化物 前驅(qū)體包括七鑰酸銨和/或仲鎢酸銨； 將所述物料A與第一份水、偏釩酸銨、氨水、陶土和玻纖混料，得到物料B ; 將所述物料B與余量的水混料，得到泥料； 所述第一份水與余量的水的質(zhì)量比為（1?2) :1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為500°C?550°C ; 所述煅燒的時(shí)間為lh?4h。
【文檔編號(hào)】B01J23/30GK104399453SQ201410509656
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】於承志 申請(qǐng)人:於承志