[发明专利]免烧结Y2O3-TiO2催化剂蜂窝体的制备工艺

说明书

技术领域

本发明提供一种免烧结Y₂O₃-TiO₂催化剂蜂窝体的制备工艺，属于无机新材料技术领域。

背景技术

燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的危害已众所周知，开发同时脱硫(SO₂)、脱硝(NO_x)新技术、新设备已迫在眉睫。其中SO₂的控制方法有湿式石灰石-石膏法、循环流化床法、海水脱硫等技术。对于氮氧化物NO_x的控制，一般是在脱硫装置后面加装一套脱硝装置如选择性催化还原或选择性非催化还原方式，以选择性催化还原为主，从而实现联合脱硫、脱氮。这是分级治理方式。这种方式不仅占地面积大，而且投资和运行费用高，难以大面积使用。

二氧化钛是一种重要的半导体光催化材料，它具有无毒、廉价、反应条件温和、化学性质稳定等优点。利用TiO₂光催化脱除烟气中二氧化硫和有效控制SO₂和NO_x的排放是目前大气污染控制领域中的研究热点，在一些基础研究和应用研究方面取得显著成果，该技术能使很多难以生物降解的物质完全降解，显示出了良好的应用前景，有望发展为实用的工业化环境治理技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于烟气和煤气脱硫脱硝、免烧结的、蜂窝体强度大的、稀土掺杂的二氧化钛催化剂蜂窝体的制备工艺。其技术内容为：

一种免烧结Y₂O₃-TiO₂催化剂蜂窝体的制备工艺，其特征在于采用以下步骤：(1)以采用硫酸法制备的平均粒度为0.35μm的亚微米级TiO₂为原料，添加Y₂O₃，二者的摩尔比为99∶1，组成Y₂O₃-TiO₂复合催化剂，在复合催化剂中添加适量MgO和羧甲基纤维素，组成蜂窝体基料，三者的质量比为20∶10∶1；(2)将MgCl₂配制成波美度为20～25的溶液，加入适量甘油，调和均匀后形成复合溶液；(3)将蜂窝体基料加入复合溶液中，充分均匀、捏合后形成塑性膏体，挤压成型并在室温下固化得到免烧结的催化剂蜂窝体。

所述的免烧结Y₂O₃-TiO₂催化剂蜂窝体的制备工艺，步骤(1)中，TiO₂的含量＞99％，MgO的粒度为＜180目，将TiO₂和MgO分别置于105℃烘箱中干燥1h后再使用。

所述的免烧结Y₂O₃-TiO₂催化剂蜂窝体的制备工艺，步骤(2)中，甘油与Y₂O₃-TiO₂复合催化剂的质量比为30∶1～1.5。

所述的免烧结Y₂O₃-TiO₂催化剂蜂窝体的制备工艺，步骤(3)中，将蜂窝体基料与复合溶液以70～80∶20～30的质量比混合均匀后，置于练泥机中捏合成膏体，挤压成型，在室温下固化3d得到免烧结的催化剂蜂窝坯体。

本发明与现有技术相比，其优点为：

1、由于亚微米级的二氧化钛粉末采用硫酸法制备，含有少量的硫酸盐，与另掺杂的稀土Y₂O₃组成最佳改性剂，使制成的复合粉体的脱硫脱硝率可达98％以上；

2、采用氯氧镁胶凝即MgO-MgCl₂-H₂O作为固化剂，在室温下固化成能够满足烟气脱硫脱硝需要的催化剂蜂窝体，避免了高温烧结，大大降低了制备成本，节约了能源。

具体实施方式

实施例一：

1、蜂窝体基料的制备：将含量＞99％的TiO₂和粒度＜180目的MgO分别置于105℃烘箱中干燥2h，先将Y₂O₃与TiO₂以99∶1的摩尔比充分混合形成Y₂O₃-TiO₂复合催化剂，再加入MgO和羧甲基纤维素，均匀而成为蜂窝体基料，三者的质量比为20∶10∶1。