一種三葉草形條狀低溫煙氣脫硝催化劑製備工藝的製作方法

2023-06-05 21:41:36 1

本發明涉及環境保護的氮氧化物控制
技術領域：
，特別涉及一種三葉草形條狀低溫煙氣脫硝催化劑製備工藝。
背景技術：
：氮氧化物(nox)是汙染大氣的主要有害物質之一，也是直接導致我國各地霧霾天、臭氧破壞、空氣汙染的重大因素。目前，煙氣脫硝是控制氮氧化物排放的有效方法之一，其中選擇性催化還原技術(scr)因其脫硝效率高、選擇性好、運行穩定可靠等優點，在煙氣脫硝過程中得到了廣泛的應用。目前使用最為成熟的催化劑是v2o5/tio2或者在v2o5/tio2基礎上進行改性的催化劑，但此類催化劑因為釩負載量在1％或更少，在操作溫度高於350℃時才具有較高活性。然而，大量工業爐窯，如玻璃爐窯、垃圾焚燒電廠等，由於排放煙氣溫度較低(<250℃)，需採用熱源對煙氣進行再加熱，這就增加了運行費用。三葉草形條狀催化劑具有較大的堆積密度，能夠有效的增加氣體與催化劑的接觸面積，提高催化效率。然而，相對於塗覆式蜂窩狀催化劑，三葉草形條狀催化劑的機械強度略差。因此，開發一種應用在低溫條件下的三葉草形條狀脫硝催化劑是很有實際應用意義的。技術實現要素：為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種三葉草形條狀低溫煙氣脫硝催化劑製備工藝，製備的催化劑強度高、不易粉化、脫硝效率高，可廣泛應用於低溫條件下的玻璃爐窯、垃圾焚燒電廠等的煙氣脫硝。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是：一種三葉草形條狀低溫煙氣脫硝催化劑製備工藝，包括如下步驟：步驟一：將鈦白粉、玻璃纖維、硼酸、二氧化矽粉末、擬薄水鋁石加入到捏合機中進行攪拌，混合均勻，得到乳白色混合粉體；步驟二：將草酸氧釩固體加入到去離子水中，草酸氧釩固體為鈦白粉質量的10％～20％，去離子水用量為鈦白粉質量的20％～30％，並攪拌，直至草酸氧釩全部溶解，記為溶液1；步驟三：將乳酸加入到去離子水中，乳酸用量為鈦白粉質量的1％～3％，去離子水用量為鈦白粉質量的3％～6％，形成溶液記為溶液2；步驟四：將溶液1、溶液2和去離子水加入到步驟一得到的乳白色混合粉體中，用捏合機攪拌均勻，得到團狀泥料；步驟五：使用條型擠出機對泥料團進行擠出成型，得到條型催化劑；將擠出的條型催化劑常溫乾燥12h，然後乾燥、煅燒得到三葉草形條狀催化劑。所述的步驟一中所加玻璃纖維的質量為鈦白粉質量的2％～7％，硼酸和二氧化矽粉末總量為鈦白粉質量的5％～20％，擬薄水鋁石質量為鈦白粉質量的1％～6％。所述的步驟二中所加草酸氧釩固體焙燒後形成的v2o5的負載量為2％～7％。所加的步驟二、步驟三和步驟四所加總離子水量為鈦白粉質量的30％～40％。所述的步驟五中乾燥溫度為60℃～120℃，乾燥時間為2～6h，煅燒溫度為400℃～550℃，煅燒時間為4～8h。本發明與現有技術相比，具有以下優點：1、本發明製備的三葉草形條狀催化劑強度高，抗壓機械強度可達115n/cm～145n/cm，不易粉化，使用壽命長。2、本發明製備的三葉草形條狀催化劑與氣體接觸面積大，有較高的煙氣脫硝效率，在空速為6000h-1，so2為100ppm，水為5％，200℃時可達到95％的轉化率。並且製備工藝簡單，具有良好的應用前景。具體實施方式下面結合實施例詳細說明本發明的實施方式。實施例一一種三葉草形條狀低溫煙氣脫硝催化劑製備工藝，步驟如下：步驟一：將200g鈦白粉、4g玻璃纖維、2.5g硼酸、7.5g二氧化矽粉末、2g擬薄水鋁石加入到捏合機中進行攪拌，混合均勻，得到乳白色混合粉體；步驟二：將28g草酸氧釩固體加入到50ml去離子水中，並在50℃下攪拌，直至草酸氧釩全部溶解，記為溶液1；步驟三：將2.4ml乳酸加入到10ml去離子水中，混合溶液記為溶液2；步驟四：將溶液1、溶液2和10ml去離子水加入到步驟一得到的乳白色混合粉體中，用捏合機攪拌均勻，得到團狀泥料；步驟五：使用條型擠出機對泥料團進行擠出成型，得到條型催化劑；將擠出的條型催化劑常溫乾燥12h，然後在烘箱中80℃乾燥2h；將烘乾的條型催化劑放入到馬弗爐中400℃煅燒4h，得到三葉草形條狀催化劑。實施例二一種三葉草形條狀低溫煙氣脫硝催化劑製備工藝，步驟如下：步驟一：將200g鈦白粉、6g玻璃纖維、5g硼酸、15g二氧化矽粉末、3g擬薄水鋁石加入到捏合機中進行攪拌，混合均勻，得到乳白色混合粉體；步驟二：將30g草酸氧釩固體加入到50ml去離子水中，並在50℃下攪拌，直至草酸氧釩全部溶解，記為溶液1；步驟三：將2.4ml乳酸加入到10ml去離子水中，混合溶液記為溶液2；步驟四：將溶液1、溶液2和20ml去離子水加入到步驟一得到的乳白色混合粉體中，用捏合機攪拌均勻，得到團狀泥料；步驟五：使用條型擠出機對泥料團進行擠出成型，得到條型催化劑，將擠出的條型催化劑常溫乾燥12h，然後在烘箱中100℃乾燥4h；將烘乾的條型催化劑放入到馬弗爐中450℃煅燒6h，得到三葉草形條狀催化劑。實施例三一種三葉草形條狀低溫煙氣脫硝催化劑製備工藝，步驟如下：步驟一：將200g鈦白粉、6g玻璃纖維、5g硼酸、15g二氧化矽粉末、5g擬薄水鋁石加入到捏合機中進行攪拌，混合均勻，得到乳白色混合粉體；步驟二：將32g草酸氧釩固體加入到50ml去離子水中，並在50℃下攪拌，直至草酸氧釩全部溶解，記為溶液1；步驟三：將2.4ml乳酸加入到10ml去離子水中，混合溶液記為溶液2；步驟四：將溶液1、溶液2和20ml去離子水加入到步驟一得到的乳白色混合粉體中，用捏合機攪拌均勻，得到團狀泥料；步驟五：使用條型擠出機對泥料團進行擠出成型，得到條型催化劑；將擠出的條型催化劑常溫乾燥12h，然後在烘箱中80℃乾燥4h；將烘乾的條型催化劑放入到馬弗爐中500℃煅燒6h，得到三葉草形條狀催化劑。實施例一、二、三所製備的三葉草形條狀催化劑活性測試結果及強度測試結果如表1所示。表1條型催化劑在低溫條件下的活性測試結果及強度測試結果催化劑170℃脫硝效率(％)200℃脫硝效率(％)抗壓機械強度(n/cm)實施例一76.294.6117.8實施例二75.295.0130.7實施例三76.996.4147.9反應條件：溫度150℃-300℃，空速6000h-1，no含量500ppm，nh3含量500ppm，so2含量100ppm，h2o含量5％，n2為平衡氣。由表1可知，在低溫條件下，根據本發明方法製備的三葉草形條狀催化劑具有較高的抗壓機械強度，並且脫硝效率良好。當前第1頁12