本發(fā)明屬于b01j27/04化學(xué)或物理方法，例如，催化作用、膠體化學(xué)；其有關(guān)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高比表面積脫硝催化劑載體。
背景技術(shù)：
：脫硝催化劑是一種泛指應(yīng)用在電廠用于氨氣選擇性催化還原即nh3-scr脫硝技術(shù)中的一種催化劑，其可以降低氮氧化物與氨的反應(yīng)溫度，從而使煙氣中的氮氧化物易于被氨還原成氮?dú)?，從而減少氮氧化物的排放，減少氮氧化物對(duì)大氣的污染，從而減小酸雨的危害。理論上講，在不添加任何催化劑的情況下，氮氧化物與氨氣的反應(yīng)溫度為900℃左右，煙氣中所含的氮氧化物主要成分為一氧化氮和二氧化氮，其分別與氨氣的反應(yīng)方程式如下，4no+4nh3+o2＝4n2+6h2o6no2+8nh3＝7n2+12h2o從上式可知，不論是一氧化氮還是二氧化氮，其與氨氣反應(yīng)后均會(huì)生成污染性較小的氮?dú)夂退?。但上述反?yīng)由于反應(yīng)本身?xiàng)l件較苛刻，需要900℃的高溫條件才可進(jìn)行，因此，現(xiàn)有nh3-scr脫硝技術(shù)中經(jīng)常會(huì)使用到一種脫硝催化劑，其可以降低上述反應(yīng)需要進(jìn)行的溫度，從而降低反應(yīng)條件的難度。最初的脫硝催化劑是以氧化鋁等陶瓷材料做為載體，添加pt或者pt-rh等貴金屬作為催化劑活性成分；這種最早的脫硝催化劑具有較高的活性，能夠使得氮氧化物與氨氣的反應(yīng)溫度較低，但由于貴金屬的成本較高，從而限制了該種脫硝催化劑的廣泛應(yīng)用。目前最常用的脫硝催化劑是以二氧化鈦tio2為載體，將v2o5(wo3)、fe2o3、mgo、moo3等金屬氧化物或起聯(lián)合作用的混和物與載體混合，從而得到現(xiàn)有最為常用的脫硝催化劑。這種脫硝催化劑成本較低，但其活性不如貴金屬類的脫硝催化劑，其載體的熱穩(wěn)定性、耐溫性等不穩(wěn)定。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明意在提供一種高比表面積脫硝催化劑載體，以解決現(xiàn)有技術(shù)中載體的熱穩(wěn)定性、耐溫性不穩(wěn)定的技術(shù)問題。本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，其包括以下組分，95-100份tio2，0.4-0.5份p2o5，0.2-1.2份so42-，0.01-0.02份fe2o3，0.01-0.02份k2o，0.01-0.02份na2o，制成的脫硝催化劑載體松裝比重僅為0.32-0.45g/cm3；其制備方法包括如下步驟，1、利用濃度為100-200g/l的硫酸氧鈦溶液反應(yīng)生產(chǎn)得到偏鈦酸，偏鈦酸的參數(shù)要求是bet≥250m2/g、d50≤2.0、游離酸：5-8％；2、打漿攪拌，向偏鈦酸中加入去離子水打漿到固含量為10-15％，同時(shí)攪拌加入占溶液總質(zhì)量8-12％的一水合氨；3、煅燒，攪拌2-4h后以均勻的流體形式進(jìn)料煅燒，煅燒溫度為100-400℃；4、粉碎，將產(chǎn)物進(jìn)行切割粉碎至粒徑是d500.8-1.6um的顆粒狀。so42-是指硫酸鉀、硫酸鈉與游離硫酸等的陰離子。本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體，相較于常規(guī)的脫硝催化劑載體，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體其適用溫度較低，一般使用溫度為350度左右。2、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體的比表面積遠(yuǎn)大于常規(guī)的脫硝催化劑載體，bet法比表面積(單位為m2/g)可以達(dá)到200-349，而常規(guī)的脫硝催化劑載體僅為90±10，這就導(dǎo)致相同的脫硝需求下，就使用的催化劑載體而言，采用本方案的高比表面積脫硝催化劑載體使用量更少，其后期回收處理壓力更小，成本更加低廉。3、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體松裝比重僅為0.32-0.45g/cm3，使用時(shí)本載體在溶液中不容易沉積，能夠始終支撐催化劑充分與反應(yīng)物接觸，保證催化效率。4、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體還可阻止活性組分在使用過程中燒結(jié)，提高催化劑的耐熱性。生產(chǎn)高比表面積脫硝催化劑的原材料是偏鈦酸，其參數(shù)是bet≥250m2/g、d50(um≤2.0)、游離酸(2-4％)。高比表面積脫硝催化劑，顧名思義，是二氧化鈦的比表面積較高(200-349)的產(chǎn)品，鈦含量占95％，因此選擇鈦含量較純的偏鈦酸(干基tio2≥99.0％)為原料。偏鈦酸具有比表面積高(bet≥250m2/g)的特點(diǎn)，只要控制好粒徑(d50≤2.0um)范圍、游離酸含量，就能夠通過后續(xù)工藝獲得質(zhì)量較好的高比表面積脫硝催化劑。于偏鈦酸中加入去離子水打漿到固含量為10-15％后，加入占溶液總質(zhì)量8-12％的一水合氨充當(dāng)脫硫劑，攪拌2-4h后以均勻的流體形式進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒(100-400℃)，煅燒后的產(chǎn)品通過切割粉碎至合格的粒徑(d50：0.8-1.6um)即為成品，原材料有明確的bet(比表面積)要求，游離硫酸要求，這樣的原材料對(duì)后續(xù)工藝制造的產(chǎn)品的穩(wěn)定性，使產(chǎn)品耐磨性有很大的提高。采用回轉(zhuǎn)窯從窯尾均勻進(jìn)料，從窯頭均勻出料，燃燒機(jī)置于窯頭，所供熱能必須穩(wěn)定，才能在回轉(zhuǎn)窯中的溫度梯度保持一致，才能保證偏鈦酸晶形變化一致，其煅燒出的產(chǎn)品的bet才能控制到一定范圍，如果溫度波動(dòng)較大，bet這一指標(biāo)將會(huì)很靈敏，造成不合格。上述工藝相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、打漿固含量在10-15％，有利于對(duì)微量粒子的精確控制、有利于脫硫劑的使用；2、將粒度大小控制在d500.8-1.6um并用專用設(shè)備粉碎(微粉磨)對(duì)制備催化劑擠壓成型性有很好的提高，催化效果與粒度大小無直接關(guān)系，其粒度的均勻性決定制備催化劑過程中擠壓成型性的好壞，如果粒度不均勻，催化劑擠壓時(shí)，不易成型，易產(chǎn)生裂紋，甚至破裂；3、煅燒方式不一樣，采用均勻的流體形式進(jìn)料煅燒與溫度控制，使得高比表面積脫硝催化劑維持比表面積的范圍，可長時(shí)間工作在條件嚴(yán)峻的環(huán)境中；與其他金屬或金屬氧化物混煉成型后，在使用性能上更具耐磨性，有利于延長使用時(shí)效。制備方法第一步采用均勻沉淀法，均勻沉淀法是利用某種化學(xué)反應(yīng)，使溶液中的構(gòu)晶離子從溶液中緩慢、均勻地釋放出來，加入的沉淀劑不是立刻與沉淀組分發(fā)生反應(yīng)，而是通過化學(xué)反應(yīng)使沉淀劑在整個(gè)溶液中緩慢生成。這樣可將溶液的過飽和度控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，從而控制顆粒的生長速度，獲得純度高、顆粒均勻的偏鈦酸，常用的均勻沉淀劑為尿素等。均勻沉淀法具有工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量好、易于操作等特點(diǎn)。進(jìn)一步，其中tio2為95份。進(jìn)一步，fe2o3為0.01份。進(jìn)一步，k2o、na2o均為0.01份。進(jìn)一步，p2o5為0.4份。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：實(shí)施例一至實(shí)施例四的組分比為如下表所示：質(zhì)量(kg)tio2p2o5so42-fe2o3k2ona2o實(shí)施例一950.40.20.010.010.01實(shí)施例二1000.51.20.020.020.02實(shí)施例三970.450.60.0150.0150.015實(shí)施例四980.440.90.0170.0170.017實(shí)施例一：本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體，按質(zhì)量計(jì)，包括以下組分，95千克tio2，0.4千克p2o5，0.2千克so42-，0.01千克fe2o3，0.01千克k2o，0.01千克na2o。本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體，相較于常規(guī)的脫硝催化劑載體，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體其適用溫度較低，一般使用溫度為350度左右。2、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體其比表面積遠(yuǎn)大于常規(guī)的脫硝催化劑載體，bet法比表面積(單位為m2/g)可以達(dá)到200-349，而常規(guī)的脫硝催化劑載體僅為90±10，這就導(dǎo)致相同的脫硝需求下，就使用的催化劑載體而言，采用本方案的高比表面積脫硝催化劑載體使用量更少，其后期回收處理壓力更小，成本更加低廉。3、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體松裝比重僅為0.32-0.45g/cm3，使用時(shí)本載體在溶液中不容易沉積，能夠始終支撐催化劑充分與反應(yīng)物接觸，保證催化效率。4、本方案中的高比表面積脫硝催化劑載體還可阻止活性組分在使用過程中燒結(jié)，提高催化劑的耐熱性。一種高比表面積脫硝催化劑載體的制備方法；包括如下步驟，1、利用濃度為100-200g/l的硫酸氧鈦溶液反應(yīng)生產(chǎn)得到偏鈦酸，偏鈦酸的參數(shù)要求是bet≥250m2/g、d50≤2.0、游離酸：5-8％；2、打漿攪拌，向偏鈦酸中加入去離子水打漿到固含量為10-15％，同時(shí)攪拌加入占溶液總質(zhì)量8-12％的一水合氨；3、煅燒，攪拌2-4h后以均勻的流體形式進(jìn)料煅燒，煅燒溫度為100-400℃；4、粉碎，將產(chǎn)物進(jìn)行切割粉碎至粒徑是d500.8-1.6um的顆粒狀。生產(chǎn)高比表面積脫硝催化劑載體的原材料是偏鈦酸，其參數(shù)是bet≥250m2/g、d50(um≤2.0)、游離酸(2-4％)。偏鈦酸是由鈦鐵礦或高鈦渣為原料經(jīng)過酸解、沉降、壓濾、濃縮、水解、水洗、漂白、漂洗等工序制成。偏鈦酸具有比表面積高(bet≥250m2/g)的特點(diǎn)，只要控制好粒徑(d50≤2.0um)范圍、游離酸含量，就能夠通過后續(xù)工藝獲得質(zhì)量較好的高比表面積脫硝催化劑載體。于偏鈦酸中加入去離子水打漿到固含量為10-15％后，加入占溶液總質(zhì)量8-12％的一水合氨充當(dāng)脫硫劑，攪拌2-4h后以均勻的流體形式進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒(100-400℃)，煅燒后的產(chǎn)品通過機(jī)械粉碎至合格的粒徑(d50：0.8-1.6um)即為成品，原材料有明確的bet(比表面積)要求，游離硫酸要求，這樣的原材料對(duì)后續(xù)工藝制造的產(chǎn)品的穩(wěn)定性，使產(chǎn)品耐磨性有很大的提高。采用回轉(zhuǎn)窯從窯尾均勻進(jìn)料，從窯頭均勻出料，燃燒機(jī)置于窯頭，所供熱能必須穩(wěn)定，才能在回轉(zhuǎn)窯中的溫度梯度保持一致，才能保證偏鈦酸晶形變化一致，其煅燒出的產(chǎn)品的bet才能控制到一定范圍，如果溫度波動(dòng)較大，bet這一指標(biāo)將會(huì)很靈敏，造成不合格。上述工藝相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、打漿固含量在10-15％，有利于水資源、能源的節(jié)?。?、將粒度大小的控制在d50：0.8-1.6um并用專用設(shè)備粉碎(微粉磨)對(duì)制備催化劑擠壓成型性有很好的提高，催化效果與粒度大小無直接關(guān)系，其粒度的均勻性決定制備催化劑過程中擠壓成型性的好壞，如果粒度不均勻，催化劑擠壓時(shí)，不易成型，易產(chǎn)生裂紋，甚至破裂；3、煅燒方式不一樣，采用均勻的流體形式進(jìn)料煅燒，使得高比表面積脫硝催化劑載體:保證其比表面積的穩(wěn)定性。制備方法第一步采用均勻沉淀法，均勻沉淀法是利用某種化學(xué)反應(yīng)，使溶液中的構(gòu)晶離子從溶液中緩慢、均勻地釋放出來，加入的沉淀劑不是立刻與沉淀組分發(fā)生反應(yīng)，而是通過化學(xué)反應(yīng)使沉淀劑在整個(gè)溶液中緩慢生成。這樣可將溶液的過飽和度控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，從而控制顆粒的生長速度，獲得純度高、顆粒均勻的偏鈦酸，常用的均勻沉淀劑為尿素等。均勻沉淀法具有工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量好、易于操作等特點(diǎn)。例如中圖分類號(hào):tq134.1+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào):1006-4990(2001)02-0003-03中提到的制備方法。實(shí)施例二：與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于：高比表面積脫硝催化劑載體，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分，100千克tio2，0.5千克p2o5，1.2千克so42-，0.02千克fe2o3，0.02千克k2o，0.02千克na2o。實(shí)施例三：與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于：高比表面積脫硝催化劑載體，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分，97千克tio2，0.45千克p2o5，0.6千克so42-，0.015千克fe2o3，0.015千克k2o，0.015千克na2o。實(shí)施例四：與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于：高比表面積脫硝催化劑載體，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分，98千克tio2，0.44千克p2o5，0.9千克so42-，0.017千克fe2o3，0.017千克k2o，0.017千克na2o。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。當(dāng)前第1頁12