一种SCR脱硝催化剂载体及其制备方法技术

本发明专利技术适用于脱硝催化剂技术领域，提供了一种SCR脱硝催化剂载体及其制备方法，本发明专利技术中制得的SCR脱硝催化剂载体形状为蜂窝状，开孔率为40％～85％，蜂窝状的载体可以增大催化剂的涂覆面积，同时在烟气处理时让烟气穿过蜂窝形孔隙也可以增大反应面积，而其制备原料为天然矿物、粘接剂和水，制备方法为：1、将天然矿物与粘结剂混合，然后加入水混合均匀，得到固体混合物；2、固体混合物通过捏泥机进行混炼捏泥，然后依次经过粗炼过筛、陈腐、精炼过筛后获得泥料；3、泥料通过挤出机挤出成型后制得SCR脱硝催化剂载体生胚，然后SCR脱硝催化剂载体生胚通过干燥装置干燥定型；4、干燥定型后的SCR脱硝催化剂载体生胚通过烧制、切割后最终得到SCR脱硝催化剂载体成品。得到SCR脱硝催化剂载体成品。得到SCR脱硝催化剂载体成品。

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝催化剂载体及其制备方法


[0001]本专利技术适用于脱硝催化剂
，提供了一种SCR脱硝催化剂载体及其制备方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物作为一类典型大气污染物，即是硝酸型酸雨形成的基础，又是臭氧(O3)和二次细颗粒物(PM
2.5
)的主要前体物，本身还有具有很强的毒性。氮氧化物的大量排放不仅会导致环境空气质量的下降，还会严重影响人体健康。面对日益严峻的污染形势，国家密集发布大量政策、标准严格控制氮氧化物的排放。经过近几年的发展，电力行业氮氧化物排放已得到严格控制，钢铁、水泥、焦化、玻璃等非电行业氮氧化物排放为当前阶段的治理焦点。
[0003]选择性催化还原法(SCR)脱硝作为应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硝技术，其技术核心为脱硝催化剂。当前，非电行业商用SCR脱硝催化剂基本为V2O5‑
WO3/TiO2体系一体化成型催化剂。此类催化剂不仅存在生命周期内催化剂内部活性位点无法有效利用的缺陷，还存在SO2氧化率高等问题，针对这种问题衍生出了涂覆式脱硝催化剂，涂覆式脱硝催化剂是一种新型的蜂窝式脱硝催化剂，是在蜂窝式载体上涂覆上活性物质，形成一种多层结构脱硝催化剂，载体多为蜂窝堇青石、分子筛或金属载体，这种多层结构涂覆式脱硝催化剂可以有效地减少稀缺催化剂材料的使用，同时能够保证催化剂具有足够的氮氧化物脱除活性，涂覆型SCR脱硝催化剂广泛应用于汽车尾气的氮氧化物治理，而由于载体成本问题，涂覆型SCR脱硝催化剂在工业烟气治理领域应用极少，当前尚未针对性的开发适用于工业烟气治理领域的SCR脱硝催化剂载体，制约了涂覆型SCR催化剂在工业烟气氮氧化物治理领域的广泛的商业化应用。
[0004]因此，为进一步推广SCR脱硝催化剂在工业烟气治理领域的应用，亟待开发一种适用于涂覆法制备SCR脱硝催化剂的高强度、耐磨损载体，结合涂覆技术发展高催化活性、较宽反应温度区间、低SO2氧化率的，同时兼具较好的抗中毒能力的SCR脱硝催化剂，为非电行业日趋严格的氮氧化物排放控制需求提供基础支撑。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种SCR脱硝催化剂载体及其制备方法，通过使用常见的天然矿物颗粒作为原料，经过处理烧制成一种具有高机械强度、耐磨损兼具高开孔率的SCR脱硝催化剂载体。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种SCR脱硝催化剂载体，由天然矿物、粘接剂和水为原料制成，前述天然矿物为膨润土、柱状黏土、高岭土、赤土、凹凸棒土、石英砂中的一种或多种任意组合而成的混合物，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或多种任意组合而成的混合物。
[0007]优选的，所述SCR脱硝催化剂载体的各原料质量份数如下：天然矿物100份，粘结剂5份～10份，水25份～40份。
[0008]优选的，所述SCR脱硝催化剂载体形状为蜂窝状，开孔率为40％～85％，蜂窝状的载体可以增大催化剂的涂覆面积，同时在烟气处理时让烟气穿过蜂窝形孔隙也可以提高反应面积。
[0009]优选的，所述天然矿物中位粒径为3微米～15微米，优选粒径的主要原因是为了保证本方案中的SCR脱硝催化剂载体的各处性能相似，不会出现各位置强度不一的情况。
[0010]上述SCR脱硝催化剂载体的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1、将天然矿物与粘结剂混合，然后加入水混合均匀，得到固体混合物；
[0012]S2、固体混合物通过捏泥机进行混炼捏泥，然后依次经过粗炼过筛、陈腐、精炼过筛后获得泥料，两道过筛可以尽可能使得混合料更加均匀，充分混合；
[0013]S3、泥料通过挤出机挤出成型后制得SCR脱硝催化剂载体生胚，然后SCR脱硝催化剂载体生胚通过干燥装置干燥定型；
[0014]S4、干燥定型后的SCR脱硝催化剂载体生胚通过烧制、切割后最终得到SCR脱硝催化剂载体成品，烧制是增加强度的最重要过程，经过烧制后的载体成品强度会大幅上升，达到预期设计标准。
[0015]优选的，所述S2步骤中混炼捏泥的时间为20分钟～80分钟，粗炼过筛使用的滤网规格为40目
‑
90目，陈腐时间为12小时～24小时，精炼过筛使用的滤网规格为100目
‑
150目。
[0016]优选的，所述S3步骤中SCR脱硝催化剂载体生胚干燥定型的干燥温度为100℃～150℃，干燥时间为8小时～12小时。
[0017]优选的，所述S4步骤中SCR脱硝催化剂载体生胚烧制过程中温度为600℃～1400℃，烧制时间为6小时～18小时，升温速率为50℃/小时～100℃/小时，采用逐渐升温的方式去烧制，可以减少因短时高温烧制造成的产品破裂的问题，提高良品率。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1、本专利技术提供的方案可以制备出一种可以将涂覆型SCR脱硝催化剂应用于工业烟气治理领域的SCR脱硝催化剂载体，通过以天然矿物为原料，经过一系列工艺制得蜂窝状SCR脱硝催化剂载体，通过将SCR脱硝催化剂通过涂覆法附着在蜂窝孔内，有效解决了烟气治理中一体化成型SCR脱硝催化剂生命周期内催化剂内部活性位点无法有效利用及SO2氧化率高等问题；
[0020]2、本专利技术中的SCR脱硝催化剂载体主要制备材料是天然矿物，且使用的矿物种类有多种组合方式，可以根据各组分的成本以及货源等因素及时调整配方以保持最经济的生产方式，具有很好的经济效益。
附图说明
[0021]图1为本专利技术中实施例1
‑
实施例6中的SCR脱硝催化剂载体及其制备方法的组分以及性能数据的对比图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实
施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]实施例1，一种SCR脱硝催化剂载体，其形状为蜂窝状，开孔率为76.5％，内壁厚为0.85毫米，外壁厚1.34毫米，孔径6.25毫米，该SCR脱硝催化剂载体由天然矿物、粘接剂和水为原料制成，前述天然矿物为柱状黏土、高岭土、石英砂的混合物，柱状黏土、高岭土、石英砂的中位粒径为3微米～15微米，所述粘结剂为聚乙二醇，各原料质量份数如下：柱状黏土50份、高岭土45份、石英砂5份，聚乙二醇5份，水30份。
[0024]本实施例中SCR脱硝催化剂载体的制备方法，包括以下步骤：
[0025]S1、将天然矿物与粘结剂混合，然后加入水混合均匀，得到固体混合物；
[0026]S2、固体混合物通过捏泥机进行混炼捏泥，然后依次经过粗炼过筛、陈腐、精炼过筛后获得泥料，其中，混炼捏泥的时间为30分钟，粗炼过筛使用的滤网规格为40目
‑
90目，陈腐时间为20小时，精炼过筛使用的滤网规格为100目
‑
150目；
[0027]S3、泥料通过挤出机挤出成型后制得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝催化剂载体，其特征在于，前述SCR脱硝催化剂载体由天然矿物、粘接剂和水为原料制成，前述天然矿物为膨润土、柱状黏土、高岭土、赤土、凹凸棒土、石英砂中的一种或多种任意组合而成的混合物，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或多种任意组合而成的混合物。2.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝催化剂载体，其特征在于，所述SCR脱硝催化剂载体的各原料质量份数如下：天然矿物100份，粘结剂5份～10份，水25份～40份。3.根据权利要求2所述的一种SCR脱硝催化剂载体，其特征在于，所述SCR脱硝催化剂载体形状为蜂窝状，开孔率为40％～85％。4.根据权利要求2所述的一种SCR脱硝催化剂载体，其特征在于，所述天然矿物中位粒径为3微米～15微米。5.权利要求1～4任一所述的SCR脱硝催化剂载体的制备方法，其特征在于，前述制备方法包括以下步骤：S1、将天然矿物与粘结剂混合，然后加入水混合均匀，得到固体混合物；S2、固体混合物通过捏泥机进行混炼捏泥，然后依...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长东，何硕，郦杲辉，邵冬娟，
申请(专利权)人：江苏中创清源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：