[發(fā)明專利]免燒結(jié)Y2O3-TiO2催化劑蜂窩體的制備工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010290153.6
• 申請日: 2010-09-25
• 公開（公告）號: CN102000557A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許珂敬;郭彥青
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/04;B01D53/86;B01D53/60
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種免燒結(jié)Y₂O₃-TiO₂催化劑蜂窩體的制備工藝，屬于無機新材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燃煤煙氣中二氧化硫和氮氧化物的危害已眾所周知，開發(fā)同時脫硫(SO₂)、脫硝(NO_x)新技術(shù)、新設(shè)備已迫在眉睫。其中SO₂的控制方法有濕式石灰石-石膏法、循環(huán)流化床法、海水脫硫等技術(shù)。對于氮氧化物NO_x的控制，一般是在脫硫裝置后面加裝一套脫硝裝置如選擇性催化還原或選擇性非催化還原方式，以選擇性催化還原為主，從而實現(xiàn)聯(lián)合脫硫、脫氮。這是分級治理方式。這種方式不僅占地面積大，而且投資和運行費用高，難以大面積使用。

二氧化鈦是一種重要的半導(dǎo)體光催化材料，它具有無毒、廉價、反應(yīng)條件溫和、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。利用TiO₂光催化脫除煙氣中二氧化硫和有效控制SO₂和NO_x的排放是目前大氣污染控制領(lǐng)域中的研究熱點，在一些基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面取得顯著成果，該技術(shù)能使很多難以生物降解的物質(zhì)完全降解，顯示出了良好的應(yīng)用前景，有望發(fā)展為實用的工業(yè)化環(huán)境治理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于煙氣和煤氣脫硫脫硝、免燒結(jié)的、蜂窩體強度大的、稀土摻雜的二氧化鈦催化劑蜂窩體的制備工藝。其技術(shù)內(nèi)容為：

一種免燒結(jié)Y₂O₃-TiO₂催化劑蜂窩體的制備工藝，其特征在于采用以下步驟：(1)以采用硫酸法制備的平均粒度為0.35μm的亞微米級TiO₂為原料，添加Y₂O₃，二者的摩爾比為99∶1，組成Y₂O₃-TiO₂復(fù)合催化劑，在復(fù)合催化劑中添加適量MgO和羧甲基纖維素，組成蜂窩體基料，三者的質(zhì)量比為20∶10∶1；(2)將MgCl₂配制成波美度為20～25的溶液，加入適量甘油，調(diào)和均勻后形成復(fù)合溶液；(3)將蜂窩體基料加入復(fù)合溶液中，充分均勻、捏合后形成塑性膏體，擠壓成型并在室溫下固化得到免燒結(jié)的催化劑蜂窩體。

所述的免燒結(jié)Y₂O₃-TiO₂催化劑蜂窩體的制備工藝，步驟(1)中，TiO₂的含量＞99％，MgO的粒度為＜180目，將TiO₂和MgO分別置于105℃烘箱中干燥1h后再使用。

所述的免燒結(jié)Y₂O₃-TiO₂催化劑蜂窩體的制備工藝，步驟(2)中，甘油與Y₂O₃-TiO₂復(fù)合催化劑的質(zhì)量比為30∶1～1.5。

所述的免燒結(jié)Y₂O₃-TiO₂催化劑蜂窩體的制備工藝，步驟(3)中，將蜂窩體基料與復(fù)合溶液以70～80∶20～30的質(zhì)量比混合均勻后，置于練泥機中捏合成膏體，擠壓成型，在室溫下固化3d得到免燒結(jié)的催化劑蜂窩坯體。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為：

1、由于亞微米級的二氧化鈦粉末采用硫酸法制備，含有少量的硫酸鹽，與另摻雜的稀土Y₂O₃組成最佳改性劑，使制成的復(fù)合粉體的脫硫脫硝率可達(dá)98％以上；

2、采用氯氧鎂膠凝即MgO-MgCl₂-H₂O作為固化劑，在室溫下固化成能夠滿足煙氣脫硫脫硝需要的催化劑蜂窩體，避免了高溫?zé)Y(jié)，大大降低了制備成本，節(jié)約了能源。

具體實施方式

實施例一：

1、蜂窩體基料的制備：將含量＞99％的TiO₂和粒度＜180目的MgO分別置于105℃烘箱中干燥2h，先將Y₂O₃與TiO₂以99∶1的摩爾比充分混合形成Y₂O₃-TiO₂復(fù)合催化劑，再加入MgO和羧甲基纖維素，均勻而成為蜂窩體基料，三者的質(zhì)量比為20∶10∶1。