本發(fā)明屬scr脫硝催化劑，涉及一種波紋板scr脫硝催化劑基材及其制備方法與使用方法。

背景技術：

1、氮氧化物(nox)是大氣環(huán)境的主要污染物之一，不僅能引起霧霾、酸雨、光化學煙霧等環(huán)境問題，還會對人體健康造成不利影響。目前，常用的nox脫除技術為選擇性催化還原(scr)法，該技術脫硝效率高、無二次污染，其核心為脫硝催化劑。根據(jù)催化劑加工成型方式，催化劑主要分為蜂窩、波紋板和板式。市場上應用較多的蜂窩式催化劑，由于波紋板催化劑重量輕、幾何比表面積大、生產周期短，也占據(jù)一定市場份額。

2、專利cn201810166192.1公開的基材按照質量百分比：sio2占53％～56％，cao占27％～30％，al2o3占12％～15％，mgo占1％～3％。該發(fā)明通過調整波紋成型控制技術，制備出符合波紋板催化劑的基材。雖然該基材滿足波紋板催化劑制備，但實際應用過程中依然存在活性物質容易脫落的問題，抗沖刷性能還待進一步提高。

3、專利cn201110321163.6以不銹鋼板、不銹鋼網(wǎng)、鈦板或鈦網(wǎng)為基材，采用電鍍、涂覆或壓制的方式進行載體和活性組分的附著。首先將催化劑載體(二氧化鈦)附著在處理好的波紋狀骨架上，再將活性組分附著在上面。該工藝制備的催化劑基材重量輕，催化劑比表面積大，不容易積灰，活性物質在基材上的附著牢固度，還有更大的提升空間。

4、專利cn201611002886.9的催化劑制備工藝以無機纖維板為基材，將以五氧化二釩、三氧化鉬、三氧化鎢、鈦白粉等物質制備的活性溶膠，均勻噴涂于無機纖維板的上下表面，經輥壓成型為波紋形，得到成品催化劑。采用該基材和工藝制備的催化劑，具有成本低廉、時間短、活性高、高抗磨損的優(yōu)點。該無機纖維板為硅鋁酸鹽纖維板、石英纖維板或硼纖維板，基材未做處理或改進，存在活性物質容易脫落的問題，影響催化劑的整體性能。

5、波紋板催化劑以涂覆式催化劑為主，通常是在基材上涂覆活性物質，經過干燥、焙燒制備而成。商用波紋板催化劑基材主要為玻璃纖維，使用過程中，由于煙氣中含顆粒物、煙氣量大，很容易造成活性物質從基材上脫落，進而造成催化劑脫硝性能下降，嚴重影響裝置穩(wěn)定達標運行。

6、因此，為提高波紋板脫硝催化劑整體性能，根據(jù)基材結構、制備工藝及活性物質等，開發(fā)適用于波紋板式催化劑的基材具有重要意義。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種波紋板scr脫硝催化劑基材及其制備方法與使用方法，該波紋板scr脫硝催化劑基材及其制備方法能夠提高催化劑活性物質在基材涂覆的牢固度，有效保證催化劑的正常使用壽命。

2、為達上述目的，本發(fā)明提供一種波紋板scr脫硝催化劑基材，該波紋板scr脫硝催化劑基材主要由玻璃纖維板和基材涂覆漿料組成，所述基材涂覆漿料包括以下重量含量的組分原料：鈦酸丁酯20％～55％、正硅酸乙酯10％～40％、硅溶膠5％～25％、聚乙烯醇1％～10％、無水乙醇10％～40％以及去離子水5％～20％。

3、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材，優(yōu)選地，所述基材涂覆漿料包括以下重量含量的組分原料：鈦酸丁酯25％～50％，正硅酸乙酯15％～30％，硅溶膠10％～20％，聚乙烯醇3％～7％，無水乙醇10％～30％，去離子水10％～15％。

4、本發(fā)明還提供一種波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

5、(1)根據(jù)波紋板催化劑設計，對玻璃纖維板進行沖孔處理；

6、(2)配制預處理液，包括以下重量含量的組分原料：甲醇35％～65％、硅烷20％～40％、乙酸5％～30％以及去離子水2％～15％；

7、(3)將步驟(1)沖孔處理后的玻璃纖維板放置在步驟(2)制備的預處理液中進行浸漬；

8、(4)將步驟(3)浸漬后的玻璃纖維板進行干燥，通過對壓輥進行波紋成型；

9、(5)將步驟(3)與步驟(4)處理后的玻璃纖維板進行粘合組裝，得到玻璃纖維基材前體；

10、(6)將鈦酸丁酯加至無水乙醇中；

11、(7)將正硅酸乙酯加至步驟(6)溶液中，形成懸濁液；

12、(8)向步驟(7)的懸濁液中加入硅溶膠，形成混合懸濁液；

13、(9)向步驟(8)的混合懸濁液中加入聚乙烯醇，得到波紋板基材涂覆漿料；

14、(10)將步驟(9)得到的基材涂覆漿料涂覆在步驟(5)的玻璃纖維基材前體上，進行干燥，得到波紋板scr脫硝催化劑基材。

15、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(1)中，玻璃纖維板的厚度為0.4～1mm，沖孔的孔徑為0.5～3mm，孔與孔的間距為50～100mm。

16、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(2)中，所述預處理液包括以下重量含量的組分原料：甲醇40％～60％，硅烷25％～35％，乙酸10％～25％，去離子水5％～10％。

17、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(3)中，所述浸漬的溫度為40～50℃，所述浸漬的時間為60～80min。

18、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(4)中，所述波紋成型的溫度為250～300℃。

19、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(7)中，調整ph為2～4。

20、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(8)中，將硅溶膠加入步驟(7)的懸濁液的過程中，勻速攪拌，并加熱至70～80℃。

21、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(9)中，將聚乙烯醇加入步驟(8)的混合懸濁溶液的過程中，加入去離子水，勻速攪拌，并加熱至90～95℃。

22、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材的制備方法，優(yōu)選地，步驟(10)中，所述干燥的溫度為50～60℃，所述干燥的時間為30～60min。

23、本發(fā)明還提供了一種波紋板scr脫硝催化劑基材的使用方法，該使用方法包括：在波紋板scr脫硝催化劑基材上涂覆活性物質，然后進行干燥、焙燒，即得到波紋板脫硝催化劑。

24、本發(fā)明的波紋板scr脫硝催化劑基材抗沖刷性能強，在涂覆活性物質后，活性物質不易脫落，能夠提高催化劑活性物質在基材上的牢固度，進而延長催化劑的使用壽命，保證裝置更長時間的穩(wěn)定運行。

25、本發(fā)明提供的波紋板scr脫硝催化劑基材，玻璃纖維板經過沖孔處理，進行基材涂覆漿料涂覆。預處理液可以有效去除玻璃纖維板表面雜質，改善玻璃纖維板性能，有利于波紋成型以及基材涂覆漿料的附著。采用鈦酸丁酯、正硅酸乙酯、無水乙醇、硅溶膠及聚乙烯醇等配制成的基材涂覆漿料，具有較好的粘結性和滲透性，可以均勻的分散在玻璃纖維板表面。在ti-o-ti鍵、si-o-si鍵、ti-o-si鍵等化學鍵作用下，基材涂覆漿料形成一個整體，包裹在玻璃纖維板表面。尤其玻璃纖維板經過沖孔處理后，玻璃纖維板正面和背面的漿料通過網(wǎng)格孔嵌合在一起，在化學鍵作用下，大大提高了基材涂覆漿料與玻璃纖維板的結合力，提升了基材涂覆漿料在玻璃纖維板上的牢固度，保證了涂層的整體穩(wěn)定性，進而增強抗沖刷性能。此外，在后期催化劑制備過程中，基材涂覆漿料干燥焙燒形成二氧化鈦，其為活性物質的重要載體，也有利于活性物質在基材表面上的涂覆。