[發明專利]高比表面積脫硝催化劑用二氧化鈦產品的制備方法

無效

• 申請號: 200810045530.2
• 申請日: 2008-07-11
• 公開（公告）號: CN101318697A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 李建彬;魯東;胡新平
• 申請（專利權）人: 四川華鐵釩鈦科技股份有限公司
• 主分類號: C01G23/08
• 分類號: C01G23/08;B01J21/06;B01J32/00;B01J35/10;B01D53/56
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所
• 代理人: 徐豐

技術領域

本發明涉及化工產品制備技術領域，確切地說涉及一種應用于脫硝催化劑且具有高比表面積的二氧化鈦產品制備方法。

背景技術

氮氧化物是主要的大氣污染物之一，是誘發光化學煙霧和酸雨的重要前驅體。煙氣脫硝是繼煙氣脫硫之后國家控制火電廠污染物排放的又一個重點領域，通過脫硝催化劑治理燃煤等火力發電廠等排放的氮氧化物，改善空氣質量和控制酸雨污染。脫硝催化劑主要采用超細晶粒二氧化鈦等作為活性載體，以釩和鎢的氧化物作為催化活性成份，通過氨氣將氮氧化物還原成氮氣和水。用于制備脫硝催化劑的二氧化鈦產品的比表面積和表面的化學活性對催化劑的催化活性和效率影響較大，因此制備一種高比表面積、高表面化學活性的二氧化鈦產品，對于制備高效脫硝催化劑產品至關重要。

公開號為CN1724149，公開日為2006年1月25日的中國專利文獻公開了一種煙氣脫硝中的低溫多組分催化劑的制備方法，采用二氧化鈦為載體，以錳的氧化物為活性組分，加入變價金屬鐵、銅、釩等制得一種低溫脫硝催化劑產品。該發明主要以催化劑的活性組分為技術核心，沒有涉及催化劑載體二氧化鈦產品的制備技術。公開號為CN1451475，公開日為2003年10月29日的中國專利文獻公開了一種用二氧化鈦作載體催化劑的制備，該發明述及催化劑二氧化鈦特征在于：1)銳鈦礦型結晶(101)面的微晶粒徑為8～22nm范圍；2)含有0.3～5.0wt％的硫酸根。所述性狀主要取決于制備原料的化學組分和煅燒溫度條件，沒有涉及提高二氧化鈦在催化劑上應用性能的制備技術。

日本專利JP59035026、JP54082392、JP55008846、JP02241543公開了幾種脫硝催化劑的制備技術，以及二氧化鈦原料的制備方法，如方法1：取25.0Kg偏鈦酸(按TiO₂計)，加入帶有回流器的攪拌釜中，向其中加入15wt％的氨水30.5Kg，將物料pH值調整至9.5，攪拌下加熱至95℃，反應1小時后，冷卻漿料，進行過濾、洗滌，將濾餅在110℃干燥，在509℃煅燒5小時，粉碎后獲得二氧化鈦產品。方法2：取一定量的偏鈦酸，在110℃干燥20小時后，將干燥的物料在509℃下煅燒5小時，粉碎后獲得二氧化鈦粉末產品。方法1通過加入氨水對偏鈦酸進行改性，通過改性可以改善偏鈦酸的煅燒性能，獲得比較疏松的煅燒物，但是該方法對偏鈦酸的處理工藝比較復雜，使用大量的氨水，產品的制造成本較高，使用氨水后的后續環保處理難度大，環保壓力也較大；方法2沒有對偏鈦酸進行改性處理，通過對偏鈦酸煅燒溫度的控制，控制一定晶粒度的二氧化鈦產品，不能獲得高性能的二氧化鈦產品。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種制造成本低、工藝簡單、產品比表面積高、表面化學活性高的脫硝催化劑用二氧化鈦產品的制備方法，采用本發明不會給最終產品帶入雜質，也不會對環境造成污染。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種高比表面積脫硝催化劑用二氧化鈦產品的制備方法，以偏鈦酸為原料，其特征在于包括如下步驟：

1)偏鈦酸經打漿分散，調整至以TiO₂計的10～30wt％的漿液濃度；

2)向漿液中加入有機表面活性劑，改變偏鈦酸的物理結構，降低偏鈦酸的黏度，改善偏鈦酸的煅燒性能；其中，降低偏鈦酸黏度的有機表面活性劑為非離子型乳化劑和陰離子型表面活性劑，加入量為相對于TiO₂計的0.1～5.0wt％；提高煅燒后二氧化鈦產品比表面積的有機表面活性劑為水溶性硅油，加入量為相對于TiO₂計的0.5～5.0wt％；

3)將處理后的偏鈦酸過濾；

4)過濾脫水后的偏鈦酸經過干燥、煅燒、粉碎制得用于脫硝催化劑的二氧化鈦產品，其中濾餅干燥溫度控制在120℃，烘干后的濾餅在200℃～530℃下煅燒5小時。

本發明進一步的技術方案是：本發明所采用的原料偏鈦酸是指硫酸法鈦白生產中中間產物硫酸氧鈦經濃縮、水解、水洗和漂白后得到的。

本發明更進一步的技術方案是：步驟1)中偏鈦酸打漿分散是采用去離子水。

本發明更進一步的技術方案是：步驟2)中的非離子型乳化劑為吐溫系列乳化劑、Oπ乳化劑或OP乳化劑；陰離子型表面活性劑為有機磺酸鹽系列表面活性劑或聚羧酸鹽系列表面活性劑等。

本發明更進一步的技術方案是：步驟2)中的水溶性硅油的型號為JT-708或道可寧7040等。

本發明更進一步的技術方案是：步驟2)中的非離子型乳化劑、陰離子型表面活性劑或水溶性硅油可同時選用或只選用其中的一種或兩種。