[發(fā)明專利]一種煙氣脫硝除塵壁流式蜂窩陶瓷催化劑及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711217351.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN107970917A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉顯彬;周林;段明華;王雪沖;楊歡;鄧?yán)?/a>;段言康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電投集團(tuán)遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保催化劑有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/30
• 分類號(hào): B01J23/30;B01J35/04;B01J35/10;B01J37/00;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煙氣脫硝除塵壁流式蜂窩陶瓷催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境污染形勢(shì)十分嚴(yán)峻，在傳統(tǒng)煤煙型污染尚未得到控制的情況下，以臭氧、細(xì)顆粒物(PM2.5)和酸雨為特征的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染日益突出，嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，威脅著大眾的身體健康。氮氧化物(NO_x)是形成臭氧、細(xì)顆粒物、酸雨等大氣污染的重要原因之一，如何有效控制氮氧化物和煙塵排放已成為我國(guó)大氣污染治理領(lǐng)域的重要課題之一。2014年9月，國(guó)家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號(hào))，要求東部地區(qū)新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值(即在基準(zhǔn)氧含量6％條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50mg/Nm³)，中部地區(qū)新建機(jī)組原則上接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值，鼓勵(lì)西部地區(qū)新建機(jī)組接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值。隨著限制煙塵和NO_x排放相關(guān)政策的實(shí)施，燃煤電廠實(shí)施煙氣除塵和脫硝成為必然趨勢(shì)。

目前市場(chǎng)中常用的SCR催化劑是V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化劑。如Cata1ysis Today,1990,7:157-165和Cata1ysis Today,2000,56:431-441報(bào)道的V₂O₅-WO₃/TiO₂催化劑。這些催化劑只能單純的脫除氮氧化物，無(wú)法對(duì)煙塵進(jìn)行控制，同時(shí)這些催化劑主要以TiO₂為主要載體，造價(jià)昂貴。專利CN1171663C使用堇青石蜂窩陶瓷作為第一載體，活性氧化鋁膜為第二載體，CuO為活性成分，雖然該發(fā)明以堇青石為主要載體，具有脫硝活性，但無(wú)法對(duì)催化劑的煙塵含量進(jìn)行控制。專利CN104190399B公開了以多孔無(wú)機(jī)氧化鋁陶瓷膜為載體，將V₂O₅和TiO₂負(fù)載于載體表面，得到脫硝除塵一體化材料，該專利通過(guò)涂覆工藝負(fù)載活性成分，其負(fù)載能力有限且負(fù)載后容易脫落。

因此，急需一種能夠真正實(shí)現(xiàn)除塵脫硝一體化的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于：(1)提供一種煙氣脫硝除塵壁流式蜂窩陶瓷催化劑；(2)提供一種煙氣脫硝除塵壁流式蜂窩陶瓷催化劑的制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

1、一種煙氣脫硝除塵壁流式蜂窩陶瓷催化劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)混合：按質(zhì)量份計(jì)，稱取15-35份釩鎢鈦納米管粉體、65-75份陶瓷纖維、10-20份成型助劑、1-3份羧甲基纖維素、1-3份硬脂酸、30-50份去離子水，混合拌勻后，得到塑形膠體；

(2)擠出：將步驟(1)中制備的塑形膠體整體擠出成型得到成型蜂窩式催化劑坯體；

(3)烘干：將步驟(2)中制備的坯體烘干；

(4)堵孔：用堵孔料對(duì)經(jīng)步驟(3)處理后的坯體進(jìn)行兩端交錯(cuò)堵孔；

(5)煅燒：將經(jīng)步驟(4)處理后的坯體煅燒后制得煙氣脫硝除塵壁流式蜂窩陶瓷催化劑。

進(jìn)一步，步驟(1)中，所述釩鎢鈦納米管粉體的制備方法如下：

1)鈦基納米管的制備：按質(zhì)量體積比1：12.5-25將二氧化鈦P25加入濃度為1-3mol/L的氫氧化鈉溶液中，強(qiáng)烈攪拌2.5小時(shí)后在130-150℃下水熱反應(yīng)1天，然后取下層沉淀物用濃度為0.1mol/L的鹽酸洗滌至應(yīng)pH為0-2，再將經(jīng)鹽酸洗滌后的下層沉淀物抽濾后在80℃下干燥，最后將干燥后的下層沉淀物研磨至40-100目，制得鈦基納米管，所述質(zhì)量體積比的單位為g：mL；

2)釩鎢鈦納米管的制備：將偏釩酸銨和偏鎢酸銨的水溶液混合均勻，再加入步驟(1)中制備的鈦基納米管，攪拌8h后在80℃下進(jìn)行噴霧干燥，然后在450-600℃下煅燒3h，制得釩鎢鈦納米管粉體，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述釩鎢鈦納米管粉體中包含1-6wt％V₂O₅，3-10wt％WO₃。

進(jìn)一步，步驟(1)中，所述陶瓷纖維為氧化鋁纖維、氧化硅纖維或硅酸鋁纖維中的一種或多種。