[發明專利]具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201811611515.X
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109731569B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 項勝;王光應;宋劍;徐奎;魏彤;陳友文
• 申請（專利權）人: 安徽元琛環保科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J35/10;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑，其特征在于，包括下列重量份的原料制備而成：二氧化鈦80～100、紙漿棉1～2、多壁碳納米管0.1～0.5、炭黑0.5～2.5、二氧化硅1～3、玻璃纖維5～10、偏釩酸銨1～3、偏鎢酸銨5～10、六水合硝酸鈰5～10、單乙醇胺5～15、羧甲基纖維素1～2、環氧乙烷為1～2、乳酸5～15、硬脂酸1～2、氨水15～25、去離子水30～50；

所述三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，包括以下步驟：

（1）將多壁碳納米管和炭黑分散于混酸中酸化處理3～6h，冷卻至室溫后用蒸餾水稀釋，過濾洗滌至中性，產物于75～80℃下真空干燥10～12h，研成粉末，得到酸化的多壁碳納米管和炭黑混合物粉末；

（2）將步驟（1）所得酸化的多壁碳納米管和炭黑混合物粉末添加到氨水中，超聲分散均勻，得到混合液①；

（3）將偏釩酸銨、偏鎢酸銨、六水合硝酸鈰加入至單乙醇胺和去離子水的混合溶液中，加熱溶解，得到混合液②；

（4）將混合液①和混合液②在攪拌下加入含有二氧化鈦、二氧化硅、玻璃纖維、硬脂酸和紙漿棉的混合料中，混煉，加入羧甲基纖維素、環氧乙烷和乳酸，再次混練，得到混合泥料，進行老化；

（5）將步驟（4）獲得的混合泥料擠出成型、干燥、煅燒，得到目標產品；

所述煅燒過程中通入含氧量為30～50%的混合氣體，保持整個煅燒為富氧條件。

2.一種制備如權利要求1所述的具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將多壁碳納米管和炭黑分散于混酸中酸化處理3～6h，冷卻至室溫后用蒸餾水稀釋，過濾洗滌至中性，產物于75～80℃下真空干燥10～12h，研成粉末，得到酸化的多壁碳納米管和炭黑混合物粉末；

（2）將步驟（1）所得酸化的多壁碳納米管和炭黑混合物粉末添加到氨水中，超聲分散均勻，得到混合液①；

（3）將偏釩酸銨、偏鎢酸銨、六水合硝酸鈰加入至單乙醇胺和去離子水的混合溶液中，加熱溶解，得到混合液②；

（4）將混合液①和混合液②在攪拌下加入含有二氧化鈦、二氧化硅、玻璃纖維、硬脂酸和紙漿棉的混合料中，混煉，加入羧甲基纖維素、環氧乙烷和乳酸，再次混練，得到混合泥料，進行老化；

（5）將步驟（4）獲得的混合泥料擠出成型、干燥、煅燒，得到目標產品；

所述煅燒過程中通入含氧量為30～50%的混合氣體，保持整個煅燒為富氧條件。

3.根據權利要求2所述一種制備具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于，所述步驟（1）中所述的多壁碳納米管直徑為10～20nm，長度為5～15μm；所述炭黑的粒徑為15～20nm。

4.根據權利要求2所述一種制備具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于，步驟（1）中所述多壁碳納米管和炭黑的質量比為1∶（1～5）；所述多壁碳納米管和炭黑的總質量與混酸溶液的質量比為1∶（5～10）。

5.根據權利要求4所述一種制備具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于，所述混酸由濃硫酸和濃硝酸按體積比3∶1混合而成。

6.根據權利要求2所述一種制備具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于，所述步驟（2）中氨水的濃度為15%，超聲分散功率為400～800W，時間0.5～2h。

7.根據權利要求2所述一種制備具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于，所述步驟（3）中加熱溶解溫度為60～90℃。

8.根據權利要求2所述一種制備具有三維多級孔道結構的蜂窩式SCR脫硝催化劑的方法，其特征在于，所述步驟（4）中混合料在添加到混合液①和混合液②中之前先攪拌0.5～1h。