[發明專利]用作催化劑載體的二氧化鈦的制備方法

無效

• 申請號: 201210004363.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102583522A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王蘭武;李振興;章強
• 申請（專利權）人: 四川華鐵釩鈦科技股份有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;C01G23/08;B01J32/00;B01J21/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民;梁田

技術領域

本發明涉及化工產品制備技術領域，具體的，涉及用作催化劑載體的硫酸化二氧化鈦的制備方法。

背景技術

高溫燃燒排放氣體——煙氣中含有大量的NOx（氮氧化物），氮氧化物是主要的大氣污染物之一。以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物是形成光化學煙霧和酸雨的一個重要原因，同時氮氧化物也是一種重要的溫室氣體，相同數量下其造成溫室效應的影響是二氧化碳的幾十倍至幾百倍。因此，煙氣的脫硝治理是環境保護的非常重要和非常迫切的任務。SCR(選擇性催化還原)煙氣脫硝技術是目前國際上普遍采用的解決大氣氮氧化物污染的最有效技術。在催化劑的作用下，通過氨、尿素等還原劑，將煙氣中有害的氮氧化物選擇性催化還原成潔凈無害的氮氣和水，實現達標排放，其脫硝效率(氮氧化物脫除率)可達90％以上，脫硝催化劑是實施這項技術的關鍵和核心部分。

脫硝催化劑主要采用納米二氧化鈦等作為活性載體，以五氧化二釩為主催化劑以三氧化鎢及二氧化鈦為助催化劑作為催化活性成份，通過氨氣將氮氧化物還原成氮氣和水。二氧化鈦—三氧化鎢復合粉體材料由于二氧化鈦和三氧化鎢的復合，改變了載體的結構和表面性質，也使三氧化鎢在載體中分布更加均勻，改善了載體的加工性能，利于催化劑制備中的混料、擠出、干燥等過程，保證了催化劑制備較高的成品率，因此載體的制備是脫硝催化劑技術的重點。

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。

ZL200810045530.2公開了幾種脫硝催化劑的制備方法。該方法是以偏鈦酸為原料，對漿料加入一些添加劑，進行一系列處理后，在300℃~530℃煅燒5小時，粉碎后獲得二氧化鈦粉末產品。該方法工藝較復雜，加入添加劑成分較多，成本也相對比較高。

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，具體如下：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。該方法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

本發明所要解決的技術問題是提供用作催化劑載體的二氧化鈦的制備方法，本發明方法制造成本低、工藝簡單，制備得到的產品具有比表面積高、表面化學活性高，催化效率高且加工性能好的優點。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：用作催化劑載體的二氧化鈦的制備方法，包括如下步驟：

1）?原料偏鈦酸經打漿分散，調整至以二氧化鈦TiO₂計的質量分數為12~26％的漿液濃度；

2）向經步驟1）處理后所得到的漿液中加入氨水，調整pH值至6.0~9.0；可以獲得適量的酸位特性；即pH值控制在6.0~9.0可以保證成品保持一定量的羥基，從而具有適量的L酸和B酸位；

3）將經步驟2）處理后得到的漿液過濾脫水，得到塊狀濾餅，使塊狀濾餅二氧化鈦質量分數為40%～55%；

????4）將步驟3）過濾脫水后所得到塊狀濾餅機械破碎，破碎后的濾餅在200℃～360℃干燥2.7小時，烘干后的濾餅在360℃～560℃煅燒3.3小時；

5）煅燒落窯料經粉碎后，即制得用于脫硝催化劑載體的二氧化鈦。

本發明進一步的技術方案是：所述的原料偏鈦酸是含有5%～9%硫酸的水合二氧化鈦。

本發明進一步的技術方案是：所述的原料偏鈦酸是由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。

本發明進一步的技術方案是：所述步驟1）中原料偏鈦酸打漿分散是采用電阻率大于1.0×10⁶Ω.cm的去離子水或超純水。