一种船用脱硝催化剂及其制备方法技术

技术编号:12285751 阅读:107 留言:0更新日期:2015-11-06 02:50
本发明专利技术涉及一种船用脱硝催化剂及其制备方法,属于脱硝催化剂领域。本发明专利技术的船用脱硝催化剂以纳米二氧化钛和硅藻土为载体,负载氧化镧、二氧化铈、二氧化锰为活性中心,并添加高分子添加剂,使该脱硝催化剂在160-200℃下即可发挥催化活性,并且可以避免氨类添加剂带来的缺点。过氧酸聚苯乙烯高分子添加剂的加入,使得船用脱硝催化剂不仅具有良好的脱硝性能,还具有良好的脱硫性能,防止催化剂在高硫氛围内中毒。实现在能耗较低的情况下进行脱硝,既降低了能耗,又可以防止催化剂孔道堵塞,提高催化剂寿命。本发明专利技术的一种船用脱硝催化剂制备方法简便易行,生产效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及,属于脱硝催化剂领域。
技术介绍
1997年国际海事组织(IM0)在IM0总部伦敦召开了MRP化73/78缔约国大会,批 准了MARP化73/78公约的一个新增附则,即附则VI《防止船舶造成大气污染规则》。该规则 的出现,促进了一些发达国家更为严格的地方排放标准和控制计划的出台,例如瑞典要求 国内船舶N化排放控制为2g/(kWh),运一标准必须装备船舶尾气净化设备才能达到;挪威 的目标是国内航海每年减少10000吨NO、;波罗的海国家都出台了类似的控制计划。美国对 一些沿海水域,如加利福尼亚沿岸等,已实施15%氧气时NO、排放限制在100X10 6或更低 的法规,美国环境保护局(EPA)提议航行在EPA控制水域的船舶如希望缴付最低"使用费", 则必须将柴油机尾气NO、排放水平降低80%或更低,运意味着船舶必须装备尾气净化设备。 但目前还没有合适的船舶尾气净化设备可供选择。W尿素(氨)为还原剂的选择性催化还原 法(SCR)曾在上世纪90年代一些船舶上应用,但SCR设备庞大,初投资和运行费用高,还存 在氨的储运和氨的超标排放问题,特别是存在尾气中的S〇2和NH3反应生成的硫酸锭对催化 反应器通道的堵塞和对催化剂的污染问题,所有运些决定了该方法不适合于船舶应用。 随着柴油机排放法规的日益严格,后处理技术是满足欧IV及W上排放法规必须 采用的技术措施。2010年之后,国家计划S年内实施柴油车国IV标准,运对EGR技术提出了 极大挑战。EGR技术难W适应柴油车更加严格的排放要求,而SCR则能满足国IV及国V排放 标准,因此SCR技术成为了市场发展主流。SCR技术被称为目前比较流行和广泛的机外柴 油机排放控制技术。全称叫选择性催化还原技术,其转化器具有很强的选择性,主要是针对 NOx的排放控制,其还原系统的还原剂可用各种氨类物质或者各种HC。 其关键位脱硝装置所用的SCR脱硝催化剂,但是目前脱硝催化剂适用溫度主 要集中在300°CW上,而船用脱硝的反应溫度要求在200°CW上,运样普通的催化剂在 200-300°C时的脱硝效率就达不到适用要求。 阳0化]本专利技术提出一种船用脱硝催化剂,W纳米二氧化铁和娃藻上为载体,负载氧化铜、 二氧化姉、二氧化儘为活性中屯、,并添加高分子添加剂,使该脱硝催化剂在160-200°C下即 可发挥催化活性,并且可W避免氨类添加剂带来的缺点。实现在能耗较低的情况下进行脱 硝,既降低了能耗,又可W防止催化剂孔道堵塞,提高催化剂寿命。
技术实现思路
为实现在能耗较低的情况下进行脱硝降低能耗,又可W防止催化剂孔道堵塞,提 高催化剂寿命,本专利技术提供了,具有高活性、低毒、水热 稳定性好等优点,并且在低溫环境中具有较高的N化去除活性。 本专利技术是通过W下技术方案实现的: W纳米二氧化铁和娃藻上为载体,负载氧化铜、二氧化姉、二氧化儘为活性中屯、,并添 加高分子添加剂。[000引本专利技术的船用脱硝催化剂由W下重量份的组份制得: 纳米二氧化铁 25-30份; 娃藻± 18-25份; 二氧化姉 10-20份; 氧化铜 8-12份; 二氧化儘 6-13份; 润滑剂 10-15份; 粘结剂 6-16份; 塑化剂 1. 5-3份; 耐磨剂 6-14份; 表面活性剂 2-8份; 过氧酸聚苯乙締 12-20份。 其中所述的润滑剂由W下重量份的组分组成: 白炭黑 5-8份; 滑石粉 5-7份。 其中所述的粘结剂由W下重量份的组分组成: 膨润上 2-7份; 白云石 2-4份; 曰-氯基丙締酸醋 2-5份。 其中所述的塑化剂由W下重量份的组分组成: 邻苯二甲酸二(2-乙基己)醋 1-2份; 邻苯二甲酸二甲醋 0.5-1份。 其中所述的耐磨剂由W下重量份的组分组成: 聚四氣乙締粉末 4-8份; 聚下二酸乙二醇醋纤维 2-6份。 其中所述的表面活性剂由W下重量份的组分组成: 吐溫-60 1-3份; 聚氧乙締酸硫酸钢 1-5份。 其中所述的过氧酸聚苯乙締,是通过W下步骤制备的: 称取12. 3-22. 9g聚苯乙締,加入S口烧瓶,滴加1-2滴浓硫酸,然后量取10-15ml双氧 水,20-30min内加入S口烧瓶,40-60°C下反应3-化,停止反应,静置分层,并用分液漏斗分 离下层液,即为过氧酸聚苯乙締。 本专利技术一种船用脱硝催化剂的制备工艺如下: (1) 取25-30份纳米二氧化铁和18-25份娃藻±,在60-80°C真空烘箱内干燥5-化,降 溫至室溫; (2) 称取13-26份硝酸姉、22-30份硝酸铜和13-18份硝酸儘,加入混料蓋,将 15. 6-26.化水逐渐加入混料蓋,并开启揽拌,Wl〇〇-2(K)r/min的速度揽拌1-化后,加入步 骤(1)中预处理好的纳米二氧化铁和铁娃分子筛,继续揽拌2-化; (3) 将上述产品,放入马弗炉,在400-600°C下般烧4-化,得到相应的氧化物活性中屯、: 二氧化姉、氧化铜和二氧化儘; (4) 向上述组分中,依次添加5-8份白炭黑、5-7份滑石粉、2-7份膨润±、2-4份白云 石、2-5份a-氯基丙締酸醋、1-2份邻苯二甲酸二(2-乙基己)醋、0.5-1份邻苯二甲酸二 甲醋、4-8份聚四氣乙締粉末、2-6份聚下二酸乙二醇醋纤维、1-3份吐溫-60、1-5份聚氧乙 締酸硫酸钢进行混炼,将物料混炼均匀; (5) 将混炼出来的物料,熟化12-24h后,加入到过滤预挤出中挤出,过滤除去物料中杂 质; (6) 挤出成型:将过滤预挤出后的物料,通过模具整体挤出成型,并进行干燥处理; (7) 将上述产品浸入12-20份高分子聚合添加剂过氧酸聚苯乙締中,常溫下浸泡6-12h 后,进行干燥处理; (8) 按照规定的长度,将上述成品进行切割,并进行前端硬化耐磨处理; (9) 包装产品。 本专利技术所具有的有益效果是: 1、本专利技术提出一种船用脱硝催化剂,W纳米二氧化铁和娃藻±为载体,负载氧化铜、二 氧化姉、二氧化儘为活性中屯、,并添加高分子添加剂,使该脱硝催化剂在160-200°C下即可 发挥催化活性,并且可W避免氨类添加剂带来的缺点。 2、纳米级二氧化铁为载体,具有较高的比表面积、适合的孔结构和吸水率,有较强 的机械强度和稳定性,耐热性、耐酸性能好。娃藻±本身具有优异的催化性能,与二氧化铁 相互作用后,更能增加其催化活性; 3、 过氧酸聚苯乙締高分子添加剂的加入,使得船用脱硝催化剂不仅具有良好的脱硝性 能,还具有良好的脱硫性能,防止催化剂在高硫氛围内中毒; 4、 本专利技术脱硝催化剂可W降低脱硝催化剂的催化溫度,使该脱硝催化剂在160-200°C 下即可发挥催化活性。【具体实施方式】 下面将结合具体实施例对本专利技术做进一步说明,具体实施例不限制本专利技术。 实施例1 本专利技术提供了,由W下重量份的组份制得: 纳米二氧化铁 25份; 娃藻± 18份; 二氧化姉 10份; 氧化铜 8份; 二氧化儘 6份; 白炭黑 5份; 滑石粉 5份; 膨润上 2份; 白云石 2份; a -氯基丙締酸醋 2份; 邻苯二甲酸二(2-乙基己)醋 1份; 邻苯二甲酸二甲醋 0.5份; 聚四氣乙締粉末 4份; 聚下二酸乙二醇醋纤维 2份; 吐溫-60 1份; 聚氧乙締酸硫酸钢 1份; 过氧酸聚苯乙締 12份。 本本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种船用脱硝催化剂,其特征在于:由下述原料制得,所述份数均为重量份:纳米二氧化钛                25‑30份;硅藻土                      18‑25份;二氧化铈                    10‑20份;氧化镧                      8‑12份;二氧化锰                    6‑13份;润滑剂                      10‑15份;粘结剂                      6‑16份;塑化剂                      1.5‑3份;耐磨剂                      6‑14份;表面活性剂                  2‑8份;过氧酸聚苯乙烯              12‑20份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨公平任谦赵艳军牟海波张帅苗澍甘宁
申请(专利权)人:山东海润环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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