一种烟气脱硝前置模块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种烟气脱硝前置模块及其制备方法，主要涉及大气污染控制技术领域，包括长方体状的蜂窝陶瓷，蜂窝陶瓷包括载体成分和活性成分，其制备分为五个步骤。本发明专利技术可极大的降低飞灰对SCR脱硝催化剂的冲刷，减少硫、碱金属、汞、砷等物质对SCR脱硝催化剂活性的影响，延长催化剂的使用寿命及更换周期，极大的降低了运营成本。降低了运营成本。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硝前置模块及其制备方法


[0001]本专利技术属于大气污染控制
，尤其是一种电厂的烟气脱硝前置模块及其制备方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物导致的大气污染问题日益严重，对环境的危害日益凸显，氮氧化物的消除成为环境领域研究的热点问题，选择性催化还原(SCR)是目前最有效的氮氧化物消除技术之一，广泛应用于电厂、水泥厂等燃煤企业及工业锅炉尾气处理。在实际的应用中，SCR脱硝系统催化剂长期处于飞灰、SO2/SO3、Na/K 等碱金属物质及Hg、As等有毒物质烟气中，是造成催化剂失活、效率和寿命下降的主要因素。
[0003]目前工业上使用的W
‑
V
‑
Ti体系的脱硝催化剂，脱硝效果优异，但是抗飞灰冲刷、抗硫、抗碱金属和Hg、As中毒性能仍有待改善，而SCR脱硝催化剂成本占整个脱硝体系的40％
‑
60％左右，频繁的更换极大的增加了运营成本，改性的 W
‑
V
‑
Ti体系SCR脱硝催化剂虽然一定程度上可以减缓催化剂中毒及失活，但是并不能完全避免烟气中有害物质对催化剂造成的影响，为此我们提出了一种烟气脱硝前置模块及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种烟气脱硝前置模块及其制备方法，解决了上述
技术介绍
中提及的技术问题。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种烟气脱硝前置模块包括长方体状的蜂窝陶瓷，蜂窝陶瓷包括载体成分和活性成分，载体成分包括 Al2O3和SiO2或者该两种物质的混合物，载体成分的化学式为Al
x
Si
(1
‑
x)
O
(1+0.5x)
，其中0.3≤x≤0.5；活性成分包括Fe、Ce和V元素，活性成分的化学式Fe
y
Ce
(1
‑
2y)
V
y
O2，其中0.2≤y≤0.3。
[0006]优选的，载体成分与活性成分形成固溶体，其中活性成分占总质量的3％
‑
8％，固溶体的化学式Fe
y
Ce
(1
‑
2y)
V
y
O2/Al
x
Si
(1
‑
x)
O
(1+0.5x)
，其中0≤x≤1，0.2≤y≤0.3。
[0007]一种烟气脱硝前置模块用蜂窝陶瓷的制备方法，包括以下几个步骤：
[0008]第一步制备混合溶液：(1)将摩尔份数为1
‑
x的酸性硅溶胶稀释2
‑
3倍后滴加入摩尔份数为x的Al2O3的铝溶胶溶液中，搅拌均匀，其中，0≤x≤1；
[0009](2)在(1)形成的溶液中加入摩尔份数为0.2
‑
0.3的FeCl3·
9H2O和摩尔份数为0.4
‑
0.6的Ce(NO3)4·
6H2O，搅拌、溶解；
[0010](3)在(2)形成的溶液中加入占该溶液总质量10％
‑
15％的十六烷基溴化铵或者聚环氧乙烯
‑
聚环氧丙烯
‑
聚环氧乙烯，搅拌均匀备用；
[0011]第二步制备NH3VO3溶液：将活性成分摩尔份数为0.2
‑
0.3的NH3VO3溶解于适量氨水中，形成NH3VO3溶液；
[0012]第三步将第二步形成的NH3VO3溶液加入第一步形成的混合溶液中，搅拌均匀；
[0013]第四步在第三步形成的溶液中加入适量高岭土、聚氧化乙烯、玻璃纤维、羧甲基纤
维素和绵纸纤维作为结构助剂，搅拌均匀；
[0014]第五步将在第四步中形成的混合物经调节黏度、挤出成长方体状、烘干，然后在焙烧炉中保持500
‑
600℃焙烧2
‑
4小时。
[0015]优选的，第一步中酸性硅溶胶中SiO2的含量为25％。
[0016]优选的，第一步中铝溶胶中Al2O3的含量为25％。
[0017]本专利技术采用上述结构，具有以下的优点：
[0018]可极大的降低飞灰对SCR脱硝催化剂的冲刷，减少硫、碱金属、汞、砷等物质对SCR脱硝催化剂活性的影响，延长催化剂的使用寿命及更换周期，极大的降低了运营成本。
具体实施方式
[0019]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本专利技术进行详细阐述。
[0020]一种烟气脱硝前置模块包括长方体状的蜂窝陶瓷，蜂窝陶瓷包括载体成分和活性成分，载体成分包括Al2O3和SiO2或者该两种物质的混合物，载体成分的化学式为Al
x
Si
(1
‑
x)
O
(1+0.5x)
，其中0.3≤x≤0.5；活性成分包括Fe、Ce和V元素，活性成分的化学式Fe
y
Ce
(1
‑
2y)
V
y
O2，其中0.2≤y≤0.3。
[0021]载体成分与活性成分形成固溶体，其中活性成分占总质量的3％
‑
8％，固溶体的化学式Fe
y
Ce
(1
‑
2y)
V
y
O2/Al
x
Si
(1
‑
x)
O
(1+0.5x)
，其中0≤x≤1，0.2≤y≤0.3。
[0022]一种烟气脱硝前置模块用蜂窝陶瓷的制备方法，包括以下几个步骤：
[0023]第一步制备混合溶液：(1)将摩尔份数为1
‑
x的酸性硅溶胶稀释2
‑
3倍后滴加入摩尔份数为x的Al2O3的铝溶胶溶液中，搅拌均匀，其中，0≤x≤1；
[0024](2)在(1)形成的溶液中加入摩尔份数为0.2
‑
0.3的FeCl3·
9H2O和摩尔份数为0.4
‑
0.6的Ce(NO3)4·
6H2O，搅拌、溶解；
[0025](3)在(2)形成的溶液中加入占该溶液总质量10％
‑
15％的十六烷基溴化铵或者聚环氧乙烯
‑
聚环氧丙烯
‑
聚环氧乙烯，搅拌均匀备用；
[0026]第二步制备NH3VO3溶液：将活性成分摩尔份数为0.2
‑
0.3的NH3VO3溶解于适量氨水中，形成NH3VO3溶液；
[0027]第三步将第二步形成的NH3VO3溶液加入第一步形成的混合溶液中，搅拌均匀；
[0028]第四步在第三步形成的溶液中加入适量高岭土、聚氧化乙烯、玻璃纤维、羧甲基纤维素和绵纸纤维作为结构助剂，搅拌均匀；
[0029]第五步将在第四步中形成的混合物经调节黏度、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝前置模块，其特征在于：包括长方体状的蜂窝陶瓷，所述蜂窝陶瓷包括载体成分和活性成分，所述载体成分包括Al2O3和SiO2或者该两种物质的混合物，所述载体成分的化学式为Al
x
Si
(1
‑
x)
O
(1+0.5x)
，其中0.3≤x≤0.5；所述活性成分包括Fe、Ce和V元素，所述活性成分的化学式Fe
y
Ce
(1
‑
2y)
V
y
O2，其中0.2≤y≤0.3。2.根据权利要求1所述的烟气脱硝前置模块，其特征在于：所述载体成分与活性成分形成固溶体，其中所述活性成分占总质量的3％
‑
8％，所述固溶体的化学式Fe
y
Ce
(1
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2y)
V
y
O2/Al
x
Si
(1
‑
x)
O
(1+0.5x)
，其中0≤x≤1，0.2≤y≤0.3。3.根据权利要求1所述的烟气脱硝前置模块用蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤：第一步制备混合溶液：(1)将摩尔份数为1
‑
x的酸性硅溶胶稀释2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张肖肖，李斐斐，张倩，陈家豪，李建行，潘志勇，
申请(专利权)人：德州职业技术学院德州市技师学院，
类型：发明
国别省市：