[發明專利]脫硝觸媒的燒成方法及其裝置

在審

• 申請號: 201410427480.X
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104324766A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 施霞虹
• 申請（專利權）人: 南寧市磁匯科技有限公司
• 主分類號: B01J37/08
• 分類號: B01J37/08
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及一種催化劑連續燒成裝置以及使用該裝置的燒成方法，尤其是涉及抑制氧化熱的發生、防止催化劑成型體過熱升溫，是適用于制造高活性觸媒體的連續燒成裝置以及使用該裝置的燒成方法。

背景技術

在氣體處理量大的環境中使用的催化劑，例如：氧化催化和脫硝催化劑，為了減少與氣體接觸面積的壓力損失，一般做成蜂窩形狀。將催化劑成型為蜂窩形狀時，除了載體、催化劑活性成分、無機結合劑之外，通常還要加入結合劑、潤濕劑、可塑劑等有機質成型助劑，這種有機質成型助劑伴隨著蜂窩成型體的燒成而消失。

但是，添加有機質成型助劑會成為具有氧化活性的催化劑活性降低的原因。也就是說，催化劑燒成時，由于有機質成型助劑燃燒后產生的氧化熱，會使催化劑成型體被加熱到可承受的溫度以上，帶來了其活性降低的問題。尤其是散熱性差的大型催化劑的中心部分其活性降低顯著。有機質成型助劑在燒成時不完全燃燒放出的一氧化碳和醛等氣體會殘留在蜂窩成型體內不動，在高溫加熱時，催化劑成分被該種還原性氣體還原是活性下降。

為了避免這種問題，開發了蜂窩催化劑兩階段燒成裝置。也就是說進行預燒和正是燒成，預燒在較低的溫度下，一面向成型體內通入造氣氛氣體，一面加熱。抑制由于有機成型助劑的氧化熱帶來的熱量和由于還原性氣體帶來的活性成分的還原。燒成在氧化性氣氛、預定的溫度下進行加熱，去除殘留的成型助劑。

然而，在以前的這種裝置中，存在這樣的問題：即在預燒成區域的低溫下不能充分的讓有機質成型助劑消失，防止催化劑活性降低。也就是說，因為上述的以前的連續催化劑燒成裝置，需要大量的造氣氛氣體，將雜質含量少的氣體燃料在燃燒器燃燒，為了得到預燒成時的氣氛，需要有維持燃燒器穩定燃燒的過剩空氣，因此，供給預燒區域的造氣氛氣中的氧濃度居高不下，上述有機質成型助劑在高氧濃度氣氛下燃燒，催化劑成型體在過高的溫度下加熱，成為其活性降低的原因。另外，目前，制造批量制造低氧濃度的造氣氛氣是非常困難的。雖然也可以考慮通過其他途徑購買，但對于造氣氛氣消耗量巨大的連續式催化劑燒成裝置沒有實用性。

發明內容

本發明提供一種連續燒成裝置及其使用該裝置的燒成辦法。該裝置和方法即使是在燒成時，大量地供給所必需的低氧濃度造氣氛氣體也可以防止因有機質結合劑高溫燃燒引起的的催化劑活性降低。

一種催化劑連續燒成裝置，含有催化劑燃燒方式的熱風發生裝置和熱風溫度控制裝置。

上述催化劑連續燒成裝置的使用方法。

所述方法指將含有氧化活性成分和有機成型助劑的蜂窩狀催化劑成型體在導入造氣氣體的條件下進行預燒成，在溫度高于預燒成區域的條件下，連續的進行正式燒成。

所述預燒成區域溫度為50～300℃，正式燒成領域進行連續燒成的溫度100～600℃。

所述導入的造氣氣體的氧濃度為5％以下，以0.1m/sec以上的流速導入到上述預備燒成領域。

使用預燒成區域中氛圍氣燃氣發生裝置的觸媒燃燒式熱風發生裝置大量制造低酸素濃度的氛圍氣燃氣可以用非氧化性氛圍氣消除有機成形助剤，可以防止因觸媒過分加熱而導致餓催化劑活性降低。

把氧濃度為5％以下的氛圍氣燃氣以0.1m/sec以上的流速導入到預備燒成領域，可以防止因還原觸媒成分而導致活性降低。

本發明提供的連續燒成方法可以防止由于必需的高溫加熱和還原性氣體帶來的活性成分的下降，而連續燒成高活性的催化劑。

具體實施方式

實施例1，燃料氣為丙烷，在觸媒燃燒裝置中以理論空氣比燃燒來得到氧氣濃度為3％,溫度為700～800℃的熱風,將該熱風導入到熱交換器中冷卻到150～160℃后以0.5m/sec的流速導入到預備燒成區域，形成預備燒成領域的氛圍氣。另一方面，經過螺旋漿噴嘴在熱交換器預熱的空氣在熱風發生裝置中加熱得到氧氣濃度為15％、溫度為550～570℃的氛圍氣燃氣。該氛圍氣燃氣以0.5m/sec的流速導入到本發明正式燒成區域中形成正式燒成區域的氛圍氣。

形成兩種燒成區域的氛圍氣在連續觸媒燒成裝置中，得到的蜂窩狀脫硝觸媒在其周邊部分及中心部分沒有出現活性降低的現象，保持了高活性的成分。

另外，經過螺旋槳噴嘴以熱交換器預熱導入到熱風發生裝置的空氣，是從燃料氣噴嘴導入并經過螺旋槳噴嘴的空氣，用燃燒時的燃燒熱量加熱到所定溫度，氛圍氣燃氣從噴嘴供給到本發明連續燒成裝置的燒成領域。供給到預備燒成領域及燒成領域氛圍氣經過各區域后集中到排氣裝置中，經過凈化處理后排放到空氣中。

以這種方法，本發明的低溫、低氧濃度預備燒成領域及高溫高氧濃度的燒成領域以蜂窩成型體于連續燒成裝置的網帶輸上，裝載到含有有機成型助劑的觸媒成型體，伴隨著驅動裝置所定速度移動的網帶輸送機的移動進入到預備燒成領域。進入到預備燒成領域的蜂窩觸媒成型體加熱到氛圍氣溫度為止，含在其中的有機系成型助劑以非氧化性氛圍氣燃燒的方法來消除。另外，因有機系成型助劑不完全燃燒而產生的還原性燃氣隨著從噴嘴按一定流速導入的前述氛圍氣燃氣的流動從蜂窩觸媒燒成體流出。因此，預燒成的蜂窩觸媒成型體沒有受到有機成型助劑的氧化熱及分解還原性燃氣的影響，依次移動到燒成區域成為高溫高氧濃度氛圍氣燃燒的觸媒燒成體，之后經過降溫區域漸漸冷卻到室內溫度為止。