一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法
2023-10-11 07:56:19 2
專利名稱：一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法。
背景技術：
煤燃燒生成的煙氣是以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物，它是形成光化學煙霧和酸雨的重要原因，同時也是一種重要的溫室氣體。隨著國家出臺的《火電廠大氣汙染排放標準》的實施，煙氣的脫硝治理是環境保護刻不容緩的任務。SCR (選擇性催化還原)煙氣脫硝技術是目前國際上普遍採用的解決大氣氮氧化物汙染的最有效技術。在催化劑的作用下，通過氨、尿素等還原劑，將煙氣中有害的氮氧化物選擇性催化還原成潔淨無害的氮氣和水，其脫硝效率可達到90%以上。這項技術的關鍵和核心部分就是脫硝催化劑。脫硝催化劑是以納米二氧化鈦為載體，負載上活性組分五氧化二釩和助催化劑三氧化鎢，目前已有許多關於脫硝催化劑用鈦鎢複合粉體的製備方法，如中國專利，申請號為201110201646和200810212079，但這些專利所使用的原料都是偏鈦酸，這種方法比較適合於沒有鈦液製備和水解工藝的工廠，他們可以使用市售的偏鈦酸作原料；而對於具有整個硫酸法生產工藝的工廠，這些方法又顯得較為麻煩。
發明內容
針對現有技術中的問題，本發明的目的是要提供一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法
技術領域：
本發明的技術方案是一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，向硫酸法生產鈦白粉的濃縮鈦液中加入水解晶種和偏鎢酸銨溶液，水解反應後，經洗滌漂白煅燒粉碎即得到該鈦鎢複合粉。進一步，所述濃縮鈦液濃度以TiO2計為180 220 g/L。進一步，所述偏鎢酸銨溶液的濃度為800-1200 g/L。進一步，所述水解晶種的製備方法為將濃度以TiO2計為18(T220 g/L的濃縮鈦液加入至6 10wt%的燒鹼溶液中，濃縮鈦液和燒鹼溶液的體積比為3. (Γ3. 2:1，控制反應溫度不低於85°C，攪拌至其穩定性達到70-110mL時即可。該方法包括以下步驟
O將硫酸法生產鈦白粉的濃縮鈦液加熱至96°C並保溫，濃縮鈦液濃度以TiO2計180 220 g/L ；
2)將水解晶種加入至濃縮鈦液,加入量為濃縮鈦液體積的2.5-3. 0% ；
3)將偏鎢酸銨溶液加熱至9(Tl00°C，然後加入至濃縮鈦液中，加入量以質量比WO3/TiO2 計 5-10:95-90 ；
4)將濃縮鈦液保溫15 20min後升溫至112°C，待其變為鋼灰色後，升溫至114°C，反應Ih後開始補水，使得TiO2濃度為150-170 g/L。5)將步驟d得到的水解料進行洗滌、漂白、二洗滌，壓濾後的濾餅在450_550°C溫度下煅燒2-5 h;然後粉碎。進一步，步驟3)的偏鎢酸銨溶液與步驟2)的晶種一起加入至鈦液中。進一步，步驟3)的偏鎢酸銨溶液在步驟4)中升溫至112°C時加入至鈦液中。進一步，步驟3)的偏鎢酸銨溶液在步驟4)中變為鋼灰色時加入至鈦液中。本發明以硫酸法生產的濃縮鈦液為原料，在鈦液的水解的過程中加入鎢溶液，這樣在水解的過程中使鎢與鈦均勻、緊密結合，且水解後鎢的含量不會隨著水洗和漂白而減少。對於擁有整個硫酸法生產工藝的工廠來說，該方法減少了後續加鎢的步驟，縮短了生產工藝。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。實施例I
步驟I :取計量好的濃縮鈦液500 L，鈦液濃度為(以TiO2計)180 g/L，加熱到96°C保溫待用；
步驟2 :水解晶種的配製將已加熱到85°C的鈦液4. 5L (與步驟I的鈦液相同)加入到850C I. 5L質量分數為6%的燒鹼溶液中，保溫85°C攪拌過程中測其穩定性，直至穩定性達到70-1 IOmL時停止；
步驟3 :配製濃度為800g/L偏鎢酸銨溶液；
步驟4 :將5. 04L步驟2製備好的晶種加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟5 :將6. 78L步驟3配製的偏鎢酸銨溶液與步驟4同時加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟6 :將步驟5加入晶種和鎢溶液的鈦液保溫15min後升溫至112°C，等變為鋼灰色後升溫至114 C，Ih後開始補水92. 7L, 2h補完，水解反應結束；
步驟7 :將步驟6得到的水解料按照硫酸法生產的工藝進行一洗、漂白、二洗，再將壓濾後的濾餅在450°C溫度下煅燒5h ；
步驟8 :將步驟7得到的煅燒料粉碎，即得Ti02/W03=95:5的脫硝催化劑用鈦鎢複合粉體。實施例2:
步驟I :取計量好的濃縮鈦液500 L，鈦液濃度為(以TiO2計)195 g/L，加熱到96°C保溫待用；
步驟2 :水解晶種的配製將已加熱到85°C的鈦液4. 65L (與步驟I的鈦液相同)加入到85°C I. 5L質量分數為8%的燒鹼溶液中，保溫85°C攪拌過程中測其穩定性，直至穩定性達到70-1 IOmL時停止；
步驟3 :配製濃度為1100g/L偏鎢酸銨溶液；
步驟4 :將5. 56L步驟2製備好的晶種加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟5 :將5. 36L步驟3配製的偏鎢酸銨溶液與步驟4同時加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟6 :將步驟5加入晶種和鎢溶液的鈦液保溫15min後升溫至112°C，等變為鋼灰色後升溫至114 C，Ih後開始補水103. 6L, 2h補完，水解反應結束；步驟7 :將步驟6得到的水解料按照硫酸法生產的工藝進行一洗、漂白、二洗，再將壓濾後的濾餅在450°C溫度下煅燒3h ；
步驟8 :將步驟7得到的煅燒料粉碎，即得Ti02/W03=94 : 6的脫硝催化劑用鈦鎢複合粉體。實施例3:
步驟I :取計量好的濃縮鈦液500 L，鈦液濃度為(以TiO2計)200 g/L，加熱到96°C保溫待用；
步驟2 :水解晶種的配製將已加熱到85°C的鈦液4. 73L (與步驟I的鈦液相同)加入到85°C I. 5L質量分數為8%的燒鹼溶液中，保溫85°C攪拌過程中測其穩定性，直至穩定性達到70-1 IOmL時停止；
步驟3 :配製濃度為1200g/L偏鎢酸銨溶液；
步驟4 :將5. 6L步驟2製備好的晶種加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟5 :將步驟4加入晶種的鈦液保溫15min後升溫至112°C，等變為鋼灰色後升溫至114°C，Ih後開始補水82. 6L，2h補完，水解反應結束；
步驟6 :將5. 04L步驟3配製的偏鎢酸銨溶液加入到步驟5剛升溫至112°C的鈦液中；步驟7 :將步驟5得到的水解料按照硫酸法生產的工藝進行一洗、漂白、二洗，再將壓濾後的濾餅在500°C溫度下煅燒3h ；
步驟8 :將步驟7得到的煅燒料粉碎，即得Ti02/W03=93:7的脫硝催化劑用鈦鎢複合粉體。實施例4:
步驟I :取計量好的濃縮鈦液500 L，鈦液濃度為(以TiO2計)200 g/L，加熱到96°C保溫待用；
步驟2 :水解晶種的配製將已加熱到85°C的鈦液4. 73L (與步驟I的鈦液相同)加入到85°C I. 5L質量分數為8%的燒鹼溶液中，保溫85°C攪拌過程中測其穩定性，直至穩定性達到70-1 IOmL時停止；
步驟3 :配製濃度為1000g/L偏鎢酸銨溶液；
步驟4 :將5. 7L步驟2製備好的晶種加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟5 :將6. 05L步驟3配製的偏鎢酸銨溶液加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟6 :將步驟5加入晶種和鎢溶液的鈦液保溫20min後升溫至112°C，等變為鋼灰色後升溫至114 C，Ih後開始補水161L, 2h補完，水解反應結束；
步驟7 :將步驟6得到的水解料按照硫酸法生產的工藝進行一洗、漂白、二洗，再將壓濾後的濾餅在450°C溫度下煅燒4h ；
步驟8 :將步驟7得到的煅燒料粉碎，即得Ti02/W03=95:5的脫硝催化劑用鈦鎢複合粉體。實施例5:
步驟I :取計量好的濃縮鈦液500 L，鈦液濃度為(以TiO2計)205 g/L，加熱到96°C保溫待用；
步驟2 :水解晶種的配製將已加熱到85°C的鈦液4. 65L (與步驟I的鈦液相同)加入到85°C I. 5L質量分數為8%的燒鹼溶液中，保溫85°C攪拌過程中測其穩定性，直至穩定性達到70-1 IOmL時停止；
步驟3 :配製濃度為1100g/L偏鎢酸銨溶液；
步驟4 :將5. 74L步驟2製備好的晶種加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟5 :將步驟5加入晶種和鎢溶液的鈦液保溫20min後升溫至112°C，等變為鋼灰色後升溫至114 C，Ih後開始補水144L, 2h補完，水解反應結束；
步驟6 :將5. 63L步驟3配製的偏鎢酸銨溶液在步驟5中鈦液剛變為鋼灰色時加入；步驟7 :將步驟5得到的水解料按照硫酸法生產的工藝進行一洗、漂白、二洗，再將壓濾後的濾餅在550°C溫度下煅燒2h ；
步驟8 :將步驟7得到的煅燒料粉碎，即得Ti02/W03=94 : 6的脫硝催化劑用鈦鎢複合粉體。實施例6
步驟I :取計量好的濃縮鈦液500 L，鈦液濃度為(以TiO2計)220g/L，加熱到96°C保溫待用；
步驟2 :水解晶種的配製將已加熱到85°C的鈦液4. 8L (與步驟I的鈦液相同)加入到850C I. 5L質量分數為10%的燒鹼溶液中，保溫85°C攪拌過程中測其穩定性，直至穩定性達到70-1 IOmL時停止；
步驟3 :配製濃度為1200g/L偏鎢酸銨溶液；
步驟4 :將6. 27 L步驟2製備好的晶種加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟5 :將5. 53L步驟3配製的偏鎢酸銨溶液加入到步驟I準備好的鈦液中；
步驟6 :將步驟5加入晶種和鎢溶液的鈦液保溫30min後升溫至112°C，等變為鋼灰色後升溫至114 C，Ih後開始補水141. 44L, 2h補完，水解反應結束；
步驟7 :將步驟6得到的水解料按照硫酸法生產的工藝進行一洗、漂白、二洗，再將壓濾後的濾餅在550°C溫度下煅燒2h ；
步驟8 :將步驟7得到的煅燒料粉碎，即得Ti02/W03=90:10的脫硝催化劑用鈦鎢複合粉體。以上實施例僅是對本發明所記載的技術方案舉例說明，凡在不脫離本發明核心的情況下做出的簡單的變形或修改均落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，向硫酸法生產鈦白粉的濃縮鈦液中加入水解晶種和偏鎢酸銨溶液，水解反應後，經洗滌漂白煅燒粉碎即得到該鈦鎢複合粉。
2.根據權利要求I所述的一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，所述濃縮鈦液濃度以TiO2計為180 220 g/L。
3.根據權利要求I所述的一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，所述偏鎢酸銨溶液的濃度為800-1200 g/L。
4.根據權利要求I所述的一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，所述水解晶種的製備方法為將濃度以TiO2計為18(T220 g/L的濃縮鈦液加入至6 10wt%的燒鹼溶液中，濃縮鈦液和燒鹼溶液的體積比為3. (Γ3. 2:1，控制反應溫度不低於85°C，攪拌至其穩定性達到70-110mL時即可。
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟O將硫酸法生產鈦白粉的濃縮鈦液加熱至96°C並保溫，濃縮鈦液濃度以TiO2計 180 220 g/L ；2)將水解晶種加入至濃縮鈦液,加入量為濃縮鈦液體積的2.5-3. 0% ；3)將偏鎢酸銨溶液加熱至9(TlO(TC，然後加入至濃縮鈦液中，加入量以質量比WO3/ TiO2 計 5-10:95-90 ；4)將濃縮鈦液保溫15 30min後升溫至112°C，待其變為鋼灰色後，升溫至114°C，反應 Ih後開始補水，使得TiO2濃度為150-170 g/L ；將步驟d得到的水解料進行洗滌、漂白、二洗滌，壓濾後的濾餅在450-550°C溫度下煅燒2-5 h ;然後粉碎。
6.根據權利要求5所述的一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，步驟3)的偏鎢酸銨溶液與步驟2)的晶種一起加入至鈦液中。
7.根據權利要求5所述的一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，步驟3)的偏鎢酸銨溶液在步驟4)中升溫至112°C時加入至鈦液中。
8.根據權利要求5所述的一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，其特徵在於，步驟3)的偏鎢酸銨溶液在步驟4)中變為鋼灰色時加入至鈦液中。全文摘要
本發明公開了一種脫硝催化劑用鈦鎢複合粉的製備方法，向硫酸法生產鈦白粉的濃縮鈦液中加入水解晶種和偏鎢酸銨溶液，水解反應後，經洗滌漂白煅燒粉碎即得到該鈦鎢複合粉。本發明以硫酸法生產的濃縮鈦液為原料，在鈦液的水解的過程中加入鎢溶液，這樣在水解的過程中使鎢與鈦均勻、緊密結合，且水解後鎢的含量不會隨著水洗和漂白而減少。對於擁有整個硫酸法生產工藝的工廠來說，該方法減少了後續加鎢的步驟，縮短了生產工藝。
文檔編號B01J23/30GK102921404SQ20121033198
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者陳建立, 孫亮, 豆君, 趙海娟, 邱巧銳 申請人:河南佰利聯化學股份有限公司