[发明专利]一种脱硝催化剂用V2O5-WO3/TiO2粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硝催化剂用V₂O₅-WO₃/TiO₂粉体的制备方法。

背景技术

煤燃烧生成的烟气是以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物，它是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因，同时也是一种重要的温室气体。于是，2011年7月底国家出台了《火电厂大气污染排放标准》，该标准要求2012年以后所有新建火电机组的氮氧化物排放量不得超过100mg/m³，2014年以后重点地区的所有火电机组的氮氧化物排放量不得超过100mg/m³，非重点地区不得超过200mg/m³，因此，烟气的脱硝治理是环境保护刻不容缓的任务。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，其脱硝效率可达到90%以上。这项技术的关键和核心部分就是脱硝催化剂。

脱硝催化剂是以纳米二氧化钛为载体，负载上活性组分五氧化二钒和助催化剂三氧化钨，目前已报道了许多关于WO₃-TiO₂复合粉体的制备，但是关于V₂O₅-WO₃/TiO₂的复合粉体还鲜有报道。这种钒钛钨复合粉体是将活性组分V₂O₅提前与载体均匀结合，避免了在成型工艺加入时混合不均匀的现象，可以更好地发挥V₂O₅的催化活性。

发明内容

本发明的目的是要提供一种脱硝催化剂用V₂O₅-WO₃/TiO₂粉体的制备方法。

本发明的技术方案是：一种脱硝催化剂用V₂O₅-WO₃/TiO₂粉体的制备方法，括以下步骤：

1）将偏钛酸制成浆液，浓度以TiO₂计为250-350g/L，加热至60℃，用烧碱调节其pH值至4.0-5.0，再用氨水调节pH值至5.0-6.0，然后压滤水洗；

2）制备浸渍液：将草酸加入到60℃水中，搅拌使草酸完全溶解，再加入偏钨酸铵，搅拌待偏钨酸铵完全溶解后再缓慢加入偏钒酸铵，全部加入溶解后静置老化至颜色不再变化，偏钒酸铵加入量V₂O₅/TiO₂=0.8-1.2 : 88-94，偏钨酸铵加入量WO₃/TiO₂=5-10 : 88-94，草酸加入量为偏钒酸铵质量的3倍；

3）将步骤1）得到的滤饼打浆，浓度以TiO₂计为250-350g/L，加热至60℃，然后加入步骤2）得到的浸渍液，搅拌2~4h后压滤；

4）将步骤3）得到的滤饼在400-550℃的温度下中煅烧2-5h；

5）将步骤4）得到的煅烧料粉碎。

进一步，步骤1）的偏钛酸为硫酸法生产钛白粉的中间产物。

进一步，步骤3）得到的滤液用于步骤2）制备浸渍液。

本发明使用氢氧化钠代替大部分氨水，先用氢氧化钠调节偏钛酸料浆pH至4.0-5.0，再用少量氨水调节至5.0-6.0，然后再水洗以除去滤饼中游离的硫酸根和钠离子，该方法可以减少氨的用量，减少了废水中的氨氮含量，符合清洁生产的要求。

然后采用浸渍的方法同时将钒钨的前驱物与偏钛酸结合，经过煅烧后钒钨组分就均匀地结合在二氧化钛表面，该方法制备的粉体具有很好的脱硝性能，在烟气条件100%的条件下，温度窗口为320-400℃时的脱硝率能达到95%以上。

并且采用浸渍后压滤除水工艺相较于蒸发干燥方式操作简便，易于大规模生产，降低了能耗，同时滤液中含有的钒钨组分可以在配制浸渍液时循环使用，减少了原料的浪费。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

1）将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO₂计为250g/L，在60℃时用烧碱调节其pH值至4.0，再用氨水调节pH值至5.0，调节完成后压滤水洗。