[发明专利]用作催化剂载体的二氧化钛的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工产品制备技术领域，具体的，涉及用作催化剂载体的硫酸化二氧化钛的制备方法。

背景技术

高温燃烧排放气体——烟气中含有大量的NOx（氮氧化物），氮氧化物是主要的大气污染物之一。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时氮氧化物也是一种重要的温室气体，相同数量下其造成温室效应的影响是二氧化碳的几十倍至几百倍。因此，烟气的脱硝治理是环境保护的非常重要和非常迫切的任务。SCR(选择性催化还原)烟气脱硝技术是目前国际上普遍采用的解决大气氮氧化物污染的最有效技术。在催化剂的作用下，通过氨、尿素等还原剂，将烟气中有害的氮氧化物选择性催化还原成洁净无害的氮气和水，实现达标排放，其脱硝效率(氮氧化物脱除率)可达90％以上，脱硝催化剂是实施这项技术的关键和核心部分。

脱硝催化剂主要采用纳米二氧化钛等作为活性载体，以五氧化二钒为主催化剂以三氧化钨及二氧化钛为助催化剂作为催化活性成份，通过氨气将氮氧化物还原成氮气和水。二氧化钛—三氧化钨复合粉体材料由于二氧化钛和三氧化钨的复合，改变了载体的结构和表面性质，也使三氧化钨在载体中分布更加均匀，改善了载体的加工性能，利于催化剂制备中的混料、挤出、干燥等过程，保证了催化剂制备较高的成品率，因此载体的制备是脱硝催化剂技术的重点。

公开号为CN1724149，公开日为 2006年1月25日的中国专利文献公开了一种烟气脱硝中的低温多组分催化剂的制备方法，采用二氧化钛为载体，以锰的氧化物为活性组分，加入变价金属铁、铜、钒等制得一种低温脱硝催化剂产品。该发明主要以催化剂的活性组分为技术核心，没有涉及催化剂载体二氧化钛产品的制备技术。公开号为CN1451475，公开日为2003年10月29日的中国专利文献公开了一种用二氧化钛作载体催化剂的制备，该发明述及催化剂二氧化钛特征在于：1）锐钛矿型结晶（101）面的微晶粒径为8～22nm范围；2）含有0.3～5.0wt%的硫酸根。所述性状主要取决于制备原料的化学组分和煅烧温度条件，没有涉及提高二氧化钛在催化剂上应用性能的制备技术。

ZL200810045530.2公开了几种脱硝催化剂的制备方法。该方法是以偏钛酸为原料，对浆料加入一些添加剂，进行一系列处理后，在300℃~530℃煅烧5小时，粉碎后获得二氧化钛粉末产品。该方法工艺较复杂，加入添加剂成分较多，成本也相对比较高。

日本专利JP59035026、JP54082392、JP55008846、JP02241543公开了几种脱硝催化剂的制备技术，以及二氧化钛原料的制备方法，具体如下：取一定量的偏钛酸，在110℃干燥20小时后，将干燥的物料在509℃下煅烧5小时，粉碎后获得二氧化钛粉末产品。该方法没有对偏钛酸进行改性处理，通过对偏钛酸煅烧温度的控制，控制一定晶粒度的二氧化钛产品，不能获得高性能的二氧化钛产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供用作催化剂载体的二氧化钛的制备方法，本发明方法制造成本低、工艺简单，制备得到的产品具有比表面积高、表面化学活性高，催化效率高且加工性能好的优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：用作催化剂载体的二氧化钛的制备方法，包括如下步骤：

1） 原料偏钛酸经打浆分散，调整至以二氧化钛TiO₂计的质量分数为12~26％的浆液浓度；

2）向经步骤1）处理后所得到的浆液中加入氨水，调整pH值至6.0~9.0；可以获得适量的酸位特性；即pH值控制在6.0~9.0可以保证成品保持一定量的羟基，从而具有适量的L酸和B酸位；

3）将经步骤2）处理后得到的浆液过滤脱水，得到块状滤饼，使块状滤饼二氧化钛质量分数为40%～55%；

    4）将步骤3）过滤脱水后所得到块状滤饼机械破碎，破碎后的滤饼在200℃～360℃干燥2.7小时，烘干后的滤饼在360℃～560℃煅烧3.3小时；

5）煅烧落窑料经粉碎后，即制得用于脱硝催化剂载体的二氧化钛。

本发明进一步的技术方案是：所述的原料偏钛酸是含有5%～9%硫酸的水合二氧化钛。

本发明进一步的技术方案是：所述的原料偏钛酸是由硫酸法钛白生产中中间产物硫酸氧钛经浓缩、水解、水洗和漂白后得到。

本发明进一步的技术方案是：所述步骤1）中原料偏钛酸打浆分散是采用电阻率大于1.0×10⁶Ω.cm的去离子水或超纯水。