钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液及其制备方法、改性分子筛催化剂和催化陶瓷滤管技术

本发明专利技术属于工业锅炉烟气除尘和脱硝领域，尤其涉及一种钛改性SSZ‑13型分子筛催化剂浆液及其制备方法、改性分子筛催化剂和催化陶瓷滤管。本发明专利技术提供的钛改性SSZ‑13型分子筛催化剂浆液包括钛改性SSZ‑13型分子筛载体、活性组分、催化助剂和溶剂；所述钛改性SSZ‑13型分子筛载体由钛改性SSZ‑13型分子筛载体原料物合成，所述钛改性SSZ‑13型分子筛载体原料物包括铝源、钠源、硅源、钛源、模板剂和水；所述活性组分包括钒源；所述催化助剂包括钨源；所述溶剂为水。实验结果表明：由本发明专利技术提供的改性分子筛催化剂浆液涂敷制成的催化陶瓷滤管在200～450℃下的脱硝效率＞70％，脱硝性能十分优异。

【技术实现步骤摘要】
钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液及其制备方法、改性分子筛催化剂和催化陶瓷滤管
本专利技术属于工业锅炉烟气除尘和脱硝领域，尤其涉及一种钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液及其制备方法、改性分子筛催化剂和催化陶瓷滤管。
技术介绍
燃煤电厂、工业锅炉等在运行过程中产生了大量的粉尘和氮氧化物(NOx)。传统脱硝、除尘分体处理技术往往以传统蜂窝式催化剂完成脱硝治理，再利用除尘器完成除尘，该工艺占地面积大，程序较为复杂，而现有大多数脱硝除尘改造项目场地有限，空间不足。目前，催化陶瓷滤管脱硝除尘一体化技术逐步取代原有脱硝、除尘分体处理技术，成为烟气净化的主要发展方向。催化陶瓷滤管由多孔陶瓷滤管和涂敷渗透到陶瓷滤管孔隙内的催化剂浆液组成，使用过程中，烟气中的粉尘可在滤管表面被过滤，而烟气中的NOx则在穿过陶瓷滤管壁时可在催化剂的作用下实现还原脱硝。催化剂浆液作为制备催化陶瓷滤管的重要材料，其对催化陶瓷滤管的脱硝性能有着十分重要的影响。伴随着环保要求的不断提高，如何进一步拓宽催化剂浆液的活性温度窗口和提高催化剂浆液的催化活性，已成为催化陶瓷滤管脱硝除尘一体化
的研究新热点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液及其制备方法、改性分子筛催化剂和催化陶瓷滤管，本专利技术提供的催化剂浆液具有较宽的活性温度窗口和较高的催化活性。本专利技术提供了一种钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液，包括钛改性SSZ-13型分子筛载体、活性组分、催化助剂和溶剂；所述钛改性SSZ-13型分子筛载体由钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物合成，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物包括铝源、钠源、硅源、钛源、模板剂和水；所述活性组分包括钒源；所述催化助剂包括钨源；所述溶剂为水。优选的，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物还包括铈源。优选的，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物中，以Al2O3计的铝源、以Na2O计的钠源、以SiO2计的硅源、以TiO2计的钛源、以Ce3+计的铈源、模板剂和水的摩尔比为1：(1～10)：(10～160)：(0.025～5)：(0～5)：(0.5～10)：(300～1000)；所述铝源包括硫酸铝、偏铝酸钠和氧化铝中的一种或多种；所述钠源包括氢氧化钠；所述硅源包括硅溶胶和/或硅酸四乙酯；所述钛源包括纳米二氧化钛、二氧化钛溶胶、偏钛酸、硫酸钛、四氯化钛和乙醇钛中的一种或多种；所述铈源包括硝酸铈、氯化铈和醋酸铈中的一种或多种；所述模板剂包括N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵、氯化胆碱和四乙烯五胺中的一种或多种。本专利技术提供了一种上述技术方案所述的钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液的制备方法，包括以下步骤：(1)分子筛载体制备：将用于合成改性分子筛载体的各原料物进行混合、晶化、洗涤、干燥和焙烧，得到钛改性SSZ-13型分子筛载体；(2)一次球磨：将所述钛改性SSZ-13型分子筛载体、水和分散剂加入球磨机内，进行球磨，得到改性分子筛载体球磨混合液；(3)催化剂活性液制备：将钒源和钨源溶解混合，得到催化剂活性液；(4)二次球磨：将所述催化剂活性液加入到所述改性分子筛载体球磨混合液中，继续球磨，得到钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液。优选的，步骤(1)中，所述混合和晶化的具体过程包括：将各原料物按比例混合均匀形成晶化液，然后将所述晶化液转移至反应釜中恒温静置，得到晶化产物；所述恒温的温度为120～200℃，所述静置的时间为2～8d；所述干燥的温度为100～120℃，所述干燥的时间为10～12h；所述焙烧的温度为500～650℃，所述焙烧的时间为4～8h。优选的，步骤(2)中，所述球磨机内的磨球直径为1～10mm；所述球磨的时间为2～12h；所述分散剂在球磨混合液中的含量为0.5～50wt％，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体在球磨混合液中的含量为20～80wt％；步骤(4)中，所述继续球磨的时间为2～15h。优选的，步骤(3)中，所述钒源和钨源的质量比为(1～5)：(2～15)；步骤(4)中，所述钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液中以V2O5计的钒源和以WO3计的钨源的合计质量与钛改性SSZ-13型分子筛载体中TiO2的质量比为1：(1～19)。优选的，所述钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液在25℃下的粘度为0.5～1000mPa·S；所述钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液中颗粒物的D50粒径为0.1～10μm。本专利技术提供了一种钛改性SSZ-13型分子筛催化剂，由上述技术方案所述的钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液或上述技术方案所述制备方法制得的钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液经过干燥和/或焙烧后制成。本专利技术提供了一种催化陶瓷滤管，包括陶瓷滤管本体和负载于所述陶瓷滤管本体的上述技术方案所述的钛改性SSZ-13型分子筛催化剂。与现有技术相比，本专利技术提供了一种钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液及其制备方法、改性分子筛催化剂和催化陶瓷滤管。本专利技术提供的钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液包括钛改性SSZ-13型分子筛载体、活性组分、催化助剂和溶剂；所述钛改性SSZ-13型分子筛载体由钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物合成，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物包括铝源、钠源、硅源、钛源、模板剂和水；所述活性组分包括钒源；所述催化助剂包括钨源；所述溶剂为水。本专利技术以特定原料物合成的改性分子筛作为催化剂载体，再配合添加传统脱硝催化剂活性组分，使所提供的改性分子筛催化剂浆液具有了十分优异的催化脱硝性能。更具体来说，本专利技术在合成改性分子筛的原料物中添加了钛源，一步合成了钛改性SSZ-13型分子筛，相比简单浸渍和离子交换等方法合成的改性分子筛，本专利技术合成的改性分子筛中Ti4+能够占据分子筛部分骨架位置，或进入到骨架笼中，能充分发挥钛的改性作用，再配合添加脱硝催化剂活性组分，能够使本专利技术提供的改性分子筛催化剂表现出更宽的活性温度窗口和更高的催化活性。在本专利技术提供的优选技术方案中，在合成改性分子筛的原料物中还添加了铈源(Ce)，Ce能够在Ce4+和Ce3+之间变换，有利于促进催化反应中的电子转移，氧化还原能力强。此外，Ce具有较高的储氧能力，从而进一步提高改性分子筛催化剂浆液的脱硝活性。实验结果表明：由本专利技术提供的改性分子筛催化剂浆液涂敷制成的催化陶瓷滤管在200～450℃下的脱硝效率＞70％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1提供的钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液的制备工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液，包括钛改性SSZ-13型分子筛载体、活性组分、催化助剂和溶剂；/n所述钛改性SSZ-13型分子筛载体由钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物合成，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物包括铝源、钠源、硅源、钛源、模板剂和水；/n所述活性组分包括钒源；/n所述催化助剂包括钨源；/n所述溶剂为水。/n

【技术特征摘要】
1.一种钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液，包括钛改性SSZ-13型分子筛载体、活性组分、催化助剂和溶剂；
所述钛改性SSZ-13型分子筛载体由钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物合成，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物包括铝源、钠源、硅源、钛源、模板剂和水；
所述活性组分包括钒源；
所述催化助剂包括钨源；
所述溶剂为水。


2.根据权利要求1所述的催化剂浆液，其特征在于，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物还包括铈源。


3.根据权利要求2所述的催化剂浆液，其特征在于，所述钛改性SSZ-13型分子筛载体原料物中，以Al2O3计的铝源、以Na2O计的钠源、以SiO2计的硅源、以TiO2计的钛源、以Ce3+计的铈源、模板剂和水的摩尔比为1：(1～10)：(10～160)：(0.025～5)：(0～5)：(0.5～10)：(300～1000)；
所述铝源包括硫酸铝、偏铝酸钠和氧化铝中的一种或多种；
所述钠源包括氢氧化钠；
所述硅源包括硅溶胶和/或硅酸四乙酯；
所述钛源包括纳米二氧化钛、二氧化钛溶胶、偏钛酸、硫酸钛、四氯化钛和乙醇钛中的一种或多种；
所述铈源包括硝酸铈、氯化铈和醋酸铈中的一种或多种；
所述模板剂包括N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵、氯化胆碱和四乙烯五胺中的一种或多种。


4.一种权利要求1所述的钛改性SSZ-13型分子筛催化剂浆液的制备方法，包括以下步骤：
(1)分子筛载体制备：将用于合成改性分子筛载体的各原料物进行混合、晶化、洗涤、干燥和焙烧，得到钛改性SSZ-13型分子筛载体；
(2)一次球磨：将所述钛改性SSZ-13型分子筛载体、水和分散剂加入球磨机内，进行球磨，得到改性分子筛载体球磨混合液；
(3)催化剂活性液制备：将钒源和钨源溶解混合，得到催化剂活性液；
(4)二次球磨：将所述催化剂活性液加入到所述改性分子筛载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽明，杨广华，林荷，黄星荷，
申请(专利权)人：福建龙净环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35