一种脱硝催化剂及其成型方法技术

本发明专利技术公开了一种脱硝催化剂及其成型方法，属于脱硝催化剂的制备技术领域。本方法得到的催化剂具有强度好、催化剂性能衰减少等特点。本发明专利技术通过采用包括以下步骤：粉体催化剂成型过程先添加基体粘结剂、薄膜粘结剂、化学粘结剂、润滑剂，经混合、捏合后在螺杆转动挤压作用下经过一定形状孔板挤出，孔板挤出物在切片作用下被切割成具有一定长度的条柱形载体催化剂，干燥、焙烧后将载体催化剂浸入含铜化合物的活性组分浆液中，经过滤、干燥、焙烧后得该成型催化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝催化剂及其成型方法
本专利技术属于脱硝催化剂的制备
，具体涉及一种脱硝催化剂及其成型方法。
技术介绍
大气中的氮氧化物有很多种类，其中，NO和NO2人为排放量相对较大，且对环境的影响更为严重，因而通常所说的氮氧化物即指NO和NO2，用NOx表示。目前，空气中的NOx主要来源于以工业锅炉和燃煤电厂烟气为主的固定源，以及以机动车尾气为主的移动源。近年来，随着人们生活水平的提高，后期《中华人民共和国大气污染防治法》修订版出台，定会加大对大气污染型企业处罚力度，因此如何减少NOx的排放越来越受到人们的重视。申请号201511018804.5的专利，介绍了一种SSZ-13分子筛制备方法，使用双环[2.2.1]庚烷-2-亚甲基-N,N,N-三甲基氢氧化铵等，已成功合成出SSZ-13分子筛，降低了成本。并且提供的模板剂具有结构稳定，合成出来的SSZ-13分子筛具有结晶度高，重复性好的特点。申请号201510735746.1的专利，介绍了一种SSZ-13型分子筛和Analcime型分子筛结构的共晶分子筛制备方法，通过离子交换法向共晶分子筛中引入Cu，用Cu改性共晶分子筛，改性后的催化剂在150～450℃温度范围内具有优异的选择性还原能力，在低温条件下仍然具有较高的催化活性，具有良好的水热稳定性，较为合适的孔道结构，利于NOx分子的扩散，增强金属铜离子的附着，减少其受水热作用而产生聚集的可能性。申请号201710160763.6、201710161627.9的专利，介绍了一种多级孔道SSZ-13分子筛的制备方法，得到的多级孔SSZ-13分子筛除具有微孔沸石优点外，晶内介孔结构有效缩短扩散距离，明显提高吸附能力。该多级孔SSZ-13分子筛材料在石油化工、煤化工及精细化工等领域具有广泛的应用前景，特别是在尾气催化还原反应(SCR)等领域有良好的应用，不仅提高催化反应活性而且延长的催化剂的使用寿命。目前尚未有一种SSZ-13脱硝催化剂成型方法，本方法填补了这项空白。本方法得到的成型催化剂具有强度好，催化剂性能衰减少等特点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种脱硝催化剂及其成型方法。本方法得到的成型催化剂具有强度好，催化剂性能衰减少等特点。本专利技术提供一种脱硝催化剂的成型方法，向催化剂粉体中添加基体粘结剂、薄膜粘结剂、化学粘结剂、润滑剂，经混合、捏合后在螺杆转动挤压作用下经过一定形状孔板挤出，孔板挤出物在切片作用下被切割成具有一定长度的条柱形载体催化剂，干燥、焙烧后将载体催化剂浸入活性组分浆液中，经过滤、干燥、焙烧后得脱硝催化剂。所述的催化剂粉体为硅铝分子筛和铜或硅铝分子筛和含铜化合物的混合物，硅铝分子筛为SSZ-13，占比34.0～87.9ωt％，优为44.7～66.0ωt％；铜或含铜化合物占比0.1～30.0ωt％，优为15～25ωt％。进一步地，上述技术方案中，所述含铜化合物包括氧化铜、氧化亚铜或硫酸铜。进一步地，上述技术方案中，基体粘结剂包括淀粉或纤维素，占比4.0～18.0ωt％，优为7.8～15.3ωt％。进一步地，上述技术方案中，薄膜粘结剂包括水或水玻璃，占比3.0～7.0ωt％，优为4.7～5.5ωt％。进一步地，上述技术方案中，化学粘结剂包括硅溶胶或铝溶胶，占比4.0～9.0ωt％，优为5.5～7.5ωt％。进一步地，上述技术方案中，润滑剂包括多元醇、多元醇聚合物、田菁粉的一种、两种或两种以上，占比1.0～2.0ωt％。进一步地，上述技术方案中，所述多元醇包括乙二醇、丙三醇；所述多元醇聚合物包括聚乙二醇600、聚乙二醇2000。进一步地，上述技术方案中，活性组分浆液为含铜化合物水溶液中的一种、两种或两种以上。进一步地，上述技术方案中，铜化合物水溶液包括硫酸铜水溶液、硝酸铜水溶液、氯化铜水溶液等(占比10～26ωt％)中的一种、两种或两种以上。进一步地，上述技术方案中，载体催化剂干燥温度为80～150℃，优为90～120℃；焙烧温度为450～600℃，优为500～550℃。进一步地，上述技术方案中，载体催化剂浸入活性组分浆液的次数为1～4次，优为2～3次；每次浸入时间0.5～2.5h，优为1.0～2.0h，每次浸入完成后需要在80～150℃环境下干燥6～12h，干燥温度优为100～120℃，干燥时间优为8～10h；最后一次浸入活性组分浆液并干燥后，在焙烧温度450～600℃条件下焙烧，焙烧温度优为500～550℃。本专利技术还提供了采用上述成型方法得到的脱硝催化剂。具体实施方式通过实施例和对比例进一步说明本专利技术实施方式和所产生的效果，但本专利技术的保护范围并不限于实施例所列的内容。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1根据ZL201511018804.5实施例2的方法制备SSZ-13催化剂：(1)物料混合：将4.210克的氢氧化钠溶解于21克去离子水中，然后再向上述氢氧化钠溶液中加入0.656克的偏铝酸钠，强力搅拌并使之溶解；再向上述溶液中加入31.108克含量为25ωt％的双环[2.2.1]庚烷-2-亚甲基-N,N,N-三甲基氢氧化铵溶液，强力搅拌并使之溶解；并在强力搅拌条件下缓慢加入42.062克40ωt％硅溶胶；各物料的摩尔比为四价元素：三价元素：碱金属元素：模板剂：氢氧根离子：去离子水＝35：1：14：5.25：18.2：145.84；(2)晶化：将步骤(1)混合均匀的物料在室温条件下保温1小时后转移到内具有聚四氟内衬的不锈钢高压反应釜中，在150℃烘箱中晶化4天；(3)焙烧：晶化完成后，分离出晶化反应得到的晶体，产物用去离子水充分洗涤至中性得到滤饼，并将滤饼置于100℃烘箱中烘干6小时，然后在550℃的马弗炉中焙烧6小时即得产物SSZ-13分子筛。累积制备催化剂粉体4Kg，为A催化剂粉体。实施例2取A催化剂粉体198.0g，氧化铜45.0g，纤维素23.4g，水玻璃(氧化硅质量分数24.7％)14.1g，硅溶胶(氧化硅质量分数30％)16.5g，田菁粉3.0g，经混合、捏合后在螺杆转动挤压作用下经过3mm圆形孔板挤出，在切片作用下被切割成5mm长度的条柱形载体催化剂。载体催化剂所使用的物料配比：A催化剂粉体占比66.0ωt％；氧化铜占比15.0ωt％；纤维素占比7.8ωt％；水玻璃占比4.7ωt％；硅溶胶占比5.5ωt％；田菁粉占比1.0ωt％。该载体催化剂浸入1mol/L硫酸铜水溶液中，浸入2h后取出，100℃干燥10h，累积浸渍3次烘干3次后，550℃焙烧6h，得到成型催化剂编号C。成型催化剂C的强度数据如表1所示，成型催化剂C的化学性能检测试验可以在微反固定床反应器中进行，比如：NO＝NH3＝500ppm，NOx尾气中O2质量分数为5％，以Ar作平衡气；反应过程中，保持气体流速120毫升/分钟，反应温度300℃，可以采用红外气体池测定反应前后气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硝催化剂的成型方法，其特征在于，向催化剂粉体中添加4.0～18.0ωt％的基体粘结剂、3.0～7.0ωt％的薄膜粘结剂、4.0～9.0ωt％的化学粘结剂、1.0～2.0ωt％的润滑剂，经混合、捏合后在螺杆转动挤压作用下经过孔板挤出，孔板挤出物在切片作用下被切割成条柱形载体催化剂，干燥、焙烧后将载体催化剂浸入活性组分浆液中，经过滤、干燥、焙烧后得脱硝催化剂；/n所述的催化剂粉体为硅铝分子筛和铜或硅铝分子筛和含铜化合物的混合物，硅铝分子筛占比34.0～87.9ωt％，铜或含铜化合物占比0.1～30.0ωt％。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱硝催化剂的成型方法，其特征在于，向催化剂粉体中添加4.0～18.0ωt％的基体粘结剂、3.0～7.0ωt％的薄膜粘结剂、4.0～9.0ωt％的化学粘结剂、1.0～2.0ωt％的润滑剂，经混合、捏合后在螺杆转动挤压作用下经过孔板挤出，孔板挤出物在切片作用下被切割成条柱形载体催化剂，干燥、焙烧后将载体催化剂浸入活性组分浆液中，经过滤、干燥、焙烧后得脱硝催化剂；
所述的催化剂粉体为硅铝分子筛和铜或硅铝分子筛和含铜化合物的混合物，硅铝分子筛占比34.0～87.9ωt％，铜或含铜化合物占比0.1～30.0ωt％。


2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述含铜化合物包括氧化铜、氧化亚铜或硫酸铜。


3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，基体粘结剂包括淀粉或纤维素；薄膜粘结剂包括水或水玻璃；化学粘结剂包括硅溶胶或铝溶胶；润滑剂包括多元醇、多元醇聚合物、田菁粉中的一种、两种或两种以上；活性组分浆液为含铜化合物水溶液中的一种、两...

【专利技术属性】
技术研发人员：代俊桥，李小龙，李延鑫，王志光，陈茂富，黄春娥，李进，王炳春，王贤彬，
申请(专利权)人：中触媒新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21