一種高溫煙氣脫硝催化劑制備方法及其產品的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高溫煙氣脫硝催化劑制備方法，本發(fā)明還涉及一種該方法制備的 脫硝催化劑，屬于煙氣脫硝技術領域。
【背景技術】
[0002] 煙氣中排放的氮氧化物（NOx)，不僅會引起一系列環(huán)境污染，如破環(huán)臭氧層，酸雨、 溫室效應、光化學煙霧等，而且會危害植物生長，引起人類的呼吸道疾病。NO x排放的來源主 要來自電力、熱力生產和供應業(yè)。近幾年由于放引起的社會問題日益顯著，國家環(huán)保 局對NO x減排提出了更加嚴格的要求，隨著國家對NOx排放標準的越來越高，根據《國家環(huán)境 保護"十二五"規(guī)劃》要求，"十二五"期間我國氮氧化物排放量要減少10%，到2015年，氮 氧化物的排放量降為2046. 2萬噸，因此當前我國NOx提效減排迫在眉睫。SCR脫硝技術由 于脫硝效率高、選擇性好等優(yōu)點，因此，現如今已成為煙氣脫硝的主流技術。
[0003] 目前，燃煤電廠SCR脫硝反應器主要采用300 °C~420 °C的高溫高含塵布置方 式（通常設置在省煤器后、空預器前），然而對于中高溫高含塵的工況，尤其在煙氣溫度在 280°C~300°C時沒有實際有效的解決辦法，往往會導致停機或者排放超標的情況。針對高 溫V-Ti體系脫硝催化劑低溫催化活性較低的情形，開發(fā)出中高溫性能良好的煙氣脫硝催 化劑十分必要。
[0004] 擠出成型后的催化劑坯體經干燥除去其中大部分多余的水份，再轉入網帶窯中焙 燒，目前工業(yè)常用的蒸汽干燥工藝需在60°C~80°C的較低溫度下進行10天左右的長時間 干燥，以保證坯體內部水份向外擴散速率與表面水份蒸發(fā)速率相同，防止內外層的收縮不 均易造成坯體的開裂的現象，因而存在干燥時間長、能耗大、加熱不均勻、坯體易開裂等缺 點。

【發(fā)明內容】

[0005] 為解決現有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種提高高溫煙氣脫硝催化劑低溫 活性的制備方法，具體技術方案如下：
[0006] -種高溫煙氣脫硝催化劑制備方法，包括如下步驟，
[0007] 步驟一，前軀體制備，按照以下重量份數：
[0008] 偏釩酸銨 1~30份 七鉬酸銨 1~30份 草酸鈮 1~25份 助溶劑 1~30份 去離子水 20~200份
[0009] 進行混合，加熱攪拌，待固體全部溶解，完成前軀體制備；
[0010] 步驟二，催化劑制備，
[0011] 按照以下質量分數：
[0012] 鈦鎢粉 50%~70%: 前軀體 10~15% 添加劑 1~5% 去離子水 20~30% 氨水 1~5%
[0013] 進行混煉得到混合均勻的泥料，經過擠出成型、干燥去水、焙燒工藝，完成催化劑 制備。
[0014] 作為上述技術方案的改進，所述步驟二混煉得到的泥料中有效成分的質量百分比 為：
[0015] TiO2 30% ~冊％ V2O5. 0.5% ~5% WO3 1%~10% Nb2O5 1% ~20%
[0016] MoO3 1% ~20:%。
[0017] 作為上述技術方案的改進，所述步驟一種的助溶劑為單乙醇胺或乙酰胺。
[0018] 作為上述技術方案的改進，所述步驟二中添加劑為羧甲基纖維素鈉、聚氧化乙烯、 50 %乳酸、玻璃纖維的混合物。
[0019] 作為上述技術方案的改進，所述步驟一中各組分混合后加熱攪拌至80 °C~ 100°C，保溫6min~60min至固體全部溶解。
[0020] 作為上述技術方案的改進，所述步驟二中干燥去水工藝為：將擠出成型的胚體進 行微波干燥。
[0021] 作為上述技術方案的改進，所述步驟二中干燥去水工藝，微波處理功率為80W~ 400W、微波時間 IOmin ~180min。
[0022] 作為上述技術方案的改進，所述步驟二中擠出成型工藝為：首先將泥 料經過篩網過濾進行預擠出，然后再進行真空擠出成型，真空擠出成型的真空度 為-0. 2Mpa~-0. 02Mpa，擠出速度為lm/s~2m/s，得到致密均勾的蜂窩催化劑還體。
[0023] 作為上述技術方案的改進，所述焙燒工藝為：將干燥去水的胚體通過網帶窯焙燒， 焙燒溫度為450°C~620°C。
[0024] 上述技術方案通過以V2O5為主活性成分，以Nb 205、MoO3為助活性成分制備V 205、 Nb2O5和MoO 3的前軀體，然后將前驅體以主要成分為TiO 2、WO3的鈦鎢粉進行混煉，經過擠出 成型、干燥去水、焙燒工藝，完成催化劑制備，解決了燃煤電廠煙氣溫度在280°C~300°C時 SCR脫硝效率較低的問題，有益效果顯著，同時，通過在催化劑制備過程中采用采用微波干 燥技術，不僅克服了傳統(tǒng)干燥技術由于溫度梯度造成的開裂和粒度分布不均的缺陷，而且 縮短了干燥時間，提高了生產效率，具有廣闊的市場前景。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種利用上述制備方法生產的脫硝催化劑，該脫硝催化劑能夠適 應煙氣溫度在280°C~300°C時的催化環(huán)境，提高了脫硝催化劑的低溫活性，拓寬了脫硝 催化劑的活性溫度窗口，具有有益的技術效果。
【附圖說明】
[0026]
[0027] 圖1為本發(fā)明一種高溫煙氣脫硝催化劑制備方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0028] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種高溫煙氣脫硝催化劑制備方法，包括如下步驟，
[0029] 步驟一，前軀體制備，按照以下重量份數：
[0030] 偏釩酸銨 1~30份 七鉬酸銨 1~30份 草酸鈮 1~25份 助溶劑 i~30份 去離子水 20~200汾
[0031] 進行混合，加熱攪拌至80°C~100°C，保溫6min~60min至固體全部溶解，完成前 軀體制備；
[0032] 步驟二，催化劑制備，
[0033] 按照以下質量分數：
[0034] 鈦鎢粉 50%~70% 前軀體 10%~15% 添加劑 1%~5% 去離子水 20%~30% 奴水 1%~5%
[0035] 進行混煉得到混合均勻的泥料，其中鈦鎢粉為載體，作用是負載催化劑中活性組 分，鈦鎢粉中TiO 2為銳鈦礦型，WO 3含量為2%~8%，比表面積為85m Vg~95m2/g，再經過 擠出成型、干燥去水、焙燒工藝，完成催化劑制備。
[0036] 在上述制備方法中，步驟一種的助溶劑為單乙醇胺或乙酰胺，步驟二中添加劑為 羧甲基纖維素鈉、聚氧化乙烯、50%乳酸、玻璃纖維的混合物，所述步驟二混煉得到的泥料 中有效成分的質量百分比為，Ti0 230%~90%、V2O5O. 5%~5% W031%~10%、Nb2O5I^~ 20%、M〇0 31%~20%〇
[0037] 在上述實施例中，步驟二中干燥去水工藝為：將擠出成型的胚體進行微波干燥，微 波處理功率為80W~400W、微波時間IOmin~180min。使用微波干燥能夠使被加熱物體本 身成為發(fā)熱體且水分子對微波吸收最好，相較于現有的蒸汽干燥處理速度快、時間短、效率 高、加熱均勻、坯體成型效果好，克服了溫度梯度造成的開裂和粒度分布不均的缺陷，具有 廣闊的應用前景。
[0038] 進一步地，步驟二中擠出成型工藝為：首先將泥料經過篩網過濾進行預擠出，然后 再進行真空擠出成型，真空擠出成型的真空度為-0. 2Mpa~-0. 02Mpa，擠出速度為lm/s~ 2m/s，得到致密均勻的蜂窩催化劑坯體。所述焙燒工藝為：將干燥去水的胚體通過網帶窯焙 燒，焙燒溫度為450°C~620°C。
[0039] 本發(fā)明還提供了一種脫硝催化劑，該脫硝催化劑使用上述制備方法制成，該催化 劑能夠適應煙氣溫度在280°C~300°C時的催化環(huán)境，解決了現有技術中高溫V-Ti體系脫 硝催化劑在進行中低溫催化時活性較低的問題，提高了脫硝催化劑的低溫活性，拓寬了脫 硝催化劑的活性溫度窗口。
[0040] 實施例一
[0041] 步驟一，稱取13. 4kg偏銀酸銨、15. 6kg七鉬酸銨、6. 6kg草酸銀、15kg單乙醇胺，與 80kg去離子水混合，加熱攪拌至90°C，保溫30min至固體全部溶解，最終得到V 205、Nb2O5和 皿〇03的前軀體I ;
[0042] 步驟二，稱取600kg鈦鎢粉、50kg玻璃纖維、1. 75kg羧甲基纖維素、7. 5kg聚氧 化乙烯、7. 5kg50 %乳酸，加入200kg去離子水、60kg氨水和步驟一得到的前軀體I進行 混煉，時間為60min，得到混合均勻且具有一定塑性泥料；將塑性泥料經過篩網過濾式預 擠出，去除大顆粒雜質，并且使水分和組分進一步混合均勻；再進行真空擠出成型，真空度 為-0.1 Mpa，擠出速度為I. 5m/s，得到致密均勻的蜂窩催化劑坯體；將催化劑坯體進行微波 干燥，微波處理功率為300W，處理時間為lh，去除坯體中的大部分水分；最后，經網帶窯焙 燒，焙燒溫度為550°C，獲得具有一定機械強度的陶瓷蜂窩催化劑I。
[0043] 將長度為50mm的催化劑I置于煙氣活性評價裝置中，測試290°C下催化劑NO的去 除率，模擬煙氣組成為600ppmN0,600ppmNH 3,6 % O2汎為平衡氣），空速為3000