烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂及其制备方法，本发明专利技术催化剂以偏钛酸、精制坡缕石为载体，以铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物为活性物质，以钴氧化物为活性助剂；本发明专利技术催化剂可使烟气脱硝脱VOCs同时进行，且脱硝和脱VOCs效率高；本发明专利技术催化剂抗中毒能力强，成本低，易于成型，且活性成分不易脱落。

Honeycomb catalyst for simultaneous denitration and VOCs removal of flue gas and preparation method thereof

The invention provides a honeycomb like catalyst for simultaneous denitrification and VOCs of flue gas and a preparation method. The catalyst is carried by the catalyst of partial titanic acid and refined palygorskite, with copper oxide, manganese oxide, vanadium oxide as active substance and cobalt oxide as active agent. The catalyst can make flue gas denitrification and removal of VOCs at the same time. The catalyst has the advantages of strong anti poisoning ability, low cost, easy forming, and the active component is not easy to fall off VOCs.

【技术实现步骤摘要】
烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着国家经济快速发展，我国以NOx和VOC为特征的区域性大气污染问题日益突出。氮氧化物和VOCs都是造成雾霾的重要原因，引起酸雨、光化学烟雾现象。目前脱除氮氧化物最成熟最有效的技术就是选择性催化还原技术。而净化VOCs废气的催化燃烧具有净化效率高、无污染、能耗低等特点。其中催化剂是脱硝和脱除VOCs的核心。市场上脱硝和脱除VOCs的反应器都是独立的，需要脱硝和脱除VOCs两种催化剂，且催化剂价格昂贵，烟气脱硝脱VOCs成本较高。且现有脱VOCs催化剂主要是将活性物质浸渍到载体上，活性物质易脱落，活性降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂及其制备方法，本专利技术催化剂以偏钛酸、精制坡缕石为载体，以铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物为活性物质，以钴氧化物为活性助剂；本专利技术催化剂可使烟气脱硝脱VOCs同时进行，且脱硝和脱VOCs效率高；本专利技术催化剂抗中毒能力强，成本低，易于成型，且活性成分不易脱落。为实现上述目的，本专利技术提供一种烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）球磨活性成分：将活性物质铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物置入球磨机中球磨1～2h，再加入活性助剂钴氧化物继续球磨4～6h，直到粒度d90≤15μm；2）制备混炼泥料：将步骤1）所得活性成分10～20质量份、偏钛酸55～60质量份、精制坡缕石16～23质量份、豆油0.2～0.4质量份、瓜尔胶0.1～0.5质量份、多晶莫来石纤维2～4质量份、去离子水38～45质量份投入混炼机中以600～800rad/min混炼30～60min制得混炼泥料，且泥料水分控制在28%～31%；3）制备蜂窝状湿胚：将步骤2）所得泥料投入真空度小于-0.095MPa的练泥机中精炼1～3遍；为保证泥料水分均匀，陈腐12～24h；再使用1～2mm过滤网过滤1～3遍除去杂质；再通过卧式真空挤出机制得蜂窝状的湿胚，卧式真空挤出机的真空度控制在-0.092～-0.095MPa，挤出压力控制在3.5～5.5MPa；4）将步骤3）所得蜂窝状湿胚置入红外干燥箱中于20～60℃干燥48～64h，控制水分小于2%，然后于550～650℃煅烧20～30h，即得烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂。优选的，步骤1）中：铜氧化物为氧化铜、氧化亚铜、二氧化铜中的一种或几种；锰氧化物为一氧化锰、二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰中的一种或几种；钒氧化物为二氧化钒、三氧化二钒、五氧化钒中的一种或几种；钴氧化物为一氧化钴、二氧化钴、三氧化二钴、四氧化三钴中的一种或几种。优选的，步骤2）中,精制坡缕石通过如下方法制得：将坡缕石投入0.1～0.5mol/l的硫酸溶液或硫酸铵溶液，固液比为3～5，于70～90℃以150～200rad/min搅拌反应2～4h，过滤后于90～100℃干燥得到精制坡缕石。本专利技术还提供上述制备方法所制得的烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂。优选的，所述烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂，按质量百分含量计由以下组分组成：2%～4%的CuO，5%～8%的MnO2,2%～4%的V2O5，1%～4%的Co2O3，余量为钛白粉、二氧化硅和氧化镁。本专利技术的优点和有益效果在于：提供一种烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂及其制备方法，本专利技术催化剂以偏钛酸、精制坡缕石为载体，以铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物为活性物质，以钴氧化物为活性助剂；本专利技术催化剂可使烟气脱硝脱VOCs同时进行，且脱硝和脱VOCs效率高；本专利技术催化剂抗中毒能力强，成本低，易于成型，且活性成分不易脱落。本专利技术还具有如下特点：1、本专利技术通过球磨法将活性组分混合分散均匀，金属离子互相作用增强，且尺寸保持一致，从而提高催化剂抗中毒性和活性；且金属氧化物直接为活性物质，避免了以金属盐为活性前驱体，煅烧产生的气体污染问题。2、本专利技术以偏钛酸为载体，提高了成型催化剂比表面积及活性组分的分散性，抗中毒性强、易于成型。3、本专利技术引入坡缕石降低生产成本，提高挤出物料的流动性，增加催化剂比表面积和对反应物吸附能力，使得催化剂表现出更优异的脱硝和脱VOCs的催化剂性能。4、本专利技术采用硫酸或硫铵精制的坡缕石来增强催化剂表面酸性，催化剂强度高耐磨，可提高脱硝和VOC性能。5、本专利技术制备方法简单，原料容易获得，易于工业化生产，环境污染小，成本低，具有较强的推广应用价值。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例11）球磨活性成分：将活性物质铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物置入球磨机中球磨2h，再加入活性助剂钴氧化物继续球磨6h，直到粒度d90=10.56μm；铜氧化物为CuO，锰氧化物为MnO2，钒氧化物为V2O5，钴氧化物为Co2O3；2）制备混炼泥料：将步骤1）所得活性成分10质量份、偏钛酸60质量份、精制坡缕石23质量份、豆油0.2质量份、瓜尔胶0.1质量份、多晶莫来石纤维4质量份、去离子水38质量份投入混炼机中以600rad/min混炼60min制得混炼泥料，且泥料水分控制在28.5%；3）制备蜂窝状湿胚：将步骤2）所得泥料投入真空度小于-0.095MPa的练泥机中精炼3遍；为保证泥料水分均匀，陈腐12h；再使用1mm过滤网过滤1遍除去杂质；再通过卧式真空挤出机制得蜂窝状的湿胚，卧式真空挤出机的真空度控制在-0.092MPa，挤出压力控制在4.8MPa；4）将步骤3）所得蜂窝状湿胚置入红外干燥箱中于20℃干燥64h，水分控制在1.87%，然后于550℃煅烧30h，即得烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂。实施例1制得的烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂的成分（以质量百分数计）为：CuO2%，MnO25%,V2O52%，Co2O31%，其余为钛白粉、二氧化硅和氧化镁等。实施例21）球磨活性成分：将活性物质铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物置入球磨机中球磨1h，再加入活性助剂钴氧化物继续球磨4h，直到粒度d90=14.89μm；铜氧化物为CuO，锰氧化物为MnO2，钒氧化物为V2O5，钴氧化物为Co2O3；2）制备混炼泥料：将步骤1）所得活性成分20质量份、偏钛酸55质量份、精制坡缕石16质量份、豆油0.4质量份、瓜尔胶0.5质量份、多晶莫来石纤维2质量份、去离子水45质量份投入混炼机中以800rad/min混炼30min制得混炼泥料，且泥料水分控制在30.6%；3）制备蜂窝状湿胚：将步骤2）所得泥料投入真空度小于-0.095MPa的练泥机中精炼3遍；为保证泥料水分均匀，陈腐24h；再使用2mm过滤网过滤3遍除去杂质；再通过卧式真空挤出机制得蜂窝状的湿胚，卧式真空挤出机的真空度控制在-0.095MPa，挤出压力控制在5.4MPa；4）将步骤3）所得蜂窝状湿胚置入红外干燥箱中于60℃干燥48h，水分控制在1.92%，然后于650℃煅烧20h，即得烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂。实施例2制得的烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂的成分（以质量百分数计）为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）球磨活性成分：将活性物质铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物置入球磨机中球磨1～2h，再加入活性助剂钴氧化物继续球磨4～6h，直到粒度d90≤15μm；2）制备混炼泥料：将步骤1）所得活性成分10～20质量份、偏钛酸55～60质量份、精制坡缕石16～23质量份、豆油0.2～0.4质量份、瓜尔胶0.1～0.5质量份、多晶莫来石纤维2～4质量份、去离子水38～45质量份投入混炼机中以600～800rad/min混炼30～60min制得混炼泥料，且泥料水分控制在28%～31%；3）制备蜂窝状湿胚：将步骤2）所得泥料投入真空度小于‑0.095MPa的练泥机中精炼1～3遍；为保证泥料水分均匀，陈腐12～24h；再使用1～2mm过滤网过滤1～3遍除去杂质；再通过卧式真空挤出机制得蜂窝状的湿胚，卧式真空挤出机的真空度控制在‑0.092～‑0.095MPa，挤出压力控制在3.5～5.5MPa；4）将步骤3）所得蜂窝状湿胚置入红外干燥箱中于20～60℃干燥48～64h，控制水分小于2%，然后于550～650℃煅烧20～30h，即得烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂。...

【技术特征摘要】
1.烟气同时脱硝脱VOCs用蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）球磨活性成分：将活性物质铜氧化物、锰氧化物、钒氧化物置入球磨机中球磨1～2h，再加入活性助剂钴氧化物继续球磨4～6h，直到粒度d90≤15μm；2）制备混炼泥料：将步骤1）所得活性成分10～20质量份、偏钛酸55～60质量份、精制坡缕石16～23质量份、豆油0.2～0.4质量份、瓜尔胶0.1～0.5质量份、多晶莫来石纤维2～4质量份、去离子水38～45质量份投入混炼机中以600～800rad/min混炼30～60min制得混炼泥料，且泥料水分控制在28%～31%；3）制备蜂窝状湿胚：将步骤2）所得泥料投入真空度小于-0.095MPa的练泥机中精炼1～3遍；为保证泥料水分均匀，陈腐12～24h；再使用1～2mm过滤网过滤1～3遍除去杂质；再通过卧式真空挤出机制得蜂窝状的湿胚，卧式真空挤出机的真空度控制在-0.092～-0.095MPa，挤出压力控制在3.5～5.5MPa；4）将步骤3）所得蜂窝状湿胚置入红外干燥箱中于20～60℃干燥48～64h，控制水分小于2%，然后于550～650℃煅烧20～30h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，丁丽娟，唐晓玉，祝建中，
申请(专利权)人：江苏龙净科杰催化剂再生有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32