[發明專利]煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711347207.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107970948A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 張濤;丁麗娟;唐曉玉;祝建中
• 申請（專利權）人: 江蘇龍凈科杰催化劑再生有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J35/04;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/44
• 代理公司: 江陰義海知識產權代理事務所(普通合伙)32247
• 代理人: 陳建中

技術領域

本發明涉及一種煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑及其制備方法。

背景技術

隨著國家經濟快速發展，我國以NOx和VOC為特征的區域性大氣污染問題日益突出。氮氧化物和VOCs都是造成霧霾的重要原因，引起酸雨、光化學煙霧現象。目前脫除氮氧化物最成熟最有效的技術就是選擇性催化還原技術。而凈化VOCs廢氣的催化燃燒具有凈化效率高、無污染、能耗低等特點。其中催化劑是脫硝和脫除VOCs的核心。市場上脫硝和脫除VOCs的反應器都是獨立的，需要脫硝和脫除VOCs兩種催化劑，且催化劑價格昂貴，煙氣脫硝脫VOCs成本較高。且現有脫VOCs催化劑主要是將活性物質浸漬到載體上，活性物質易脫落，活性降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑及其制備方法，本發明催化劑以偏鈦酸、精制坡縷石為載體，以銅氧化物、錳氧化物、釩氧化物為活性物質，以鈷氧化物為活性助劑；本發明催化劑可使煙氣脫硝脫VOCs同時進行，且脫硝和脫VOCs效率高；本發明催化劑抗中毒能力強，成本低，易于成型，且活性成分不易脫落。

為實現上述目的，本發明提供一種煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）球磨活性成分：將活性物質銅氧化物、錳氧化物、釩氧化物置入球磨機中球磨1～2h，再加入活性助劑鈷氧化物繼續球磨4～6h，直到粒度d90≤15μm；

2）制備混煉泥料：將步驟1）所得活性成分10～20質量份、偏鈦酸55～60質量份、精制坡縷石16～23質量份、豆油0.2～0.4質量份、瓜爾膠0.1～0.5質量份、多晶莫來石纖維2～4質量份、去離子水38～45質量份投入混煉機中以600～800rad/min混煉30～60min制得混煉泥料，且泥料水分控制在28%～31%；

3）制備蜂窩狀濕胚：將步驟2）所得泥料投入真空度小于-0.095MPa的練泥機中精煉1～3遍；為保證泥料水分均勻，陳腐12～24h；再使用1～2mm過濾網過濾1～3遍除去雜質；再通過臥式真空擠出機制得蜂窩狀的濕胚，臥式真空擠出機的真空度控制在-0.092～-0.095MPa，擠出壓力控制在3.5～5.5MPa；

4）將步驟3）所得蜂窩狀濕胚置入紅外干燥箱中于20～60℃干燥48～64h，控制水分小于2%，然后于550～650℃煅燒20～30h，即得煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑。

優選的，步驟1）中：

銅氧化物為氧化銅、氧化亞銅、二氧化銅中的一種或幾種；

錳氧化物為一氧化錳、二氧化錳、三氧化二錳、四氧化三錳中的一種或幾種；

釩氧化物為二氧化釩、三氧化二釩、五氧化釩中的一種或幾種；

鈷氧化物為一氧化鈷、二氧化鈷、三氧化二鈷、四氧化三鈷中的一種或幾種。

優選的，步驟2）中,精制坡縷石通過如下方法制得：將坡縷石投入0.1～0.5mol/l的硫酸溶液或硫酸銨溶液，固液比為3～5，于70～90℃以150～200rad/min攪拌反應2～4h，過濾后于90～100℃干燥得到精制坡縷石。

本發明還提供上述制備方法所制得的煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑。

優選的，所述煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑，按質量百分含量計由以下組分組成：

2%～4%的CuO，

5%～8%的MnO₂,

2%～4%的V₂O₅，

1%～4%的Co₂O₃，

余量為鈦白粉、二氧化硅和氧化鎂。

本發明的優點和有益效果在于：提供一種煙氣同時脫硝脫VOCs用蜂窩狀催化劑及其制備方法，本發明催化劑以偏鈦酸、精制坡縷石為載體，以銅氧化物、錳氧化物、釩氧化物為活性物質，以鈷氧化物為活性助劑；本發明催化劑可使煙氣脫硝脫VOCs同時進行，且脫硝和脫VOCs效率高；本發明催化劑抗中毒能力強，成本低，易于成型，且活性成分不易脫落。

本發明還具有如下特點：

1、本發明通過球磨法將活性組分混合分散均勻，金屬離子互相作用增強，且尺寸保持一致，從而提高催化劑抗中毒性和活性；且金屬氧化物直接為活性物質，避免了以金屬鹽為活性前驅體，煅燒產生的氣體污染問題。

2、本發明以偏鈦酸為載體，提高了成型催化劑比表面積及活性組分的分散性，抗中毒性強、易于成型。