[发明专利]一种SCR板式脱硝催化剂专用成型剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与环境催化领域，具体涉及一种SCR板式脱硝催化剂专用成型剂及其使用方法。

背景技术

氨选择性催化还原（SCR）脱硝是目前燃煤电站的主要脱硝技术，其核心是脱硝催化剂。现阶段的燃煤电站SCR脱硝催化剂主要是钒钛体系的催化剂，其结构形式有蜂窝式、板式和波纹式三种；在这三种结构形式的催化剂中，板式催化剂具有很强的防堵灰、耐磨损和抗中毒的性能，在极高尘烟气条件下的适用性较好。由于我国的煤质较为复杂，灰分普遍较大，因此板式催化剂在我国有很大的市场潜力。

原材料与生产工艺是脱硝催化剂性能优劣的决定性因素。在众多的性能指标中，机械性能是一项极为重要的指标，其直接影响了催化剂的使用寿命；而决定催化剂机械性能的重要因素是其原材料中的成型剂及其使用方法。针对不同结构形式的脱硝催化剂，其所适用的成型剂及其使用方法是各不相同的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种SCR板式脱硝催化剂的专用成型剂及其使用方法。

SCR板式脱硝催化剂专用成型剂，由聚乙烯醇、有机粘结剂、高岭土、低熔点玻璃粉和化学粘结剂组成；其中固态的聚乙烯醇、有机粘结剂、高岭土和低熔点玻璃粉机械混合后作为混合成型剂使用，各组分的相对质量含量分别为5-10%、10-20%、40-60%、20-35%；液态的化学粘结剂单独添加使用；使用时，化学粘结剂与粉末状混合成型剂的质量比为1：(2-8)。

优选地，所述有机粘结剂为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素或两者任意比例的混合物。

优选地，所述化学粘结剂为硅溶胶或者铝溶胶。

优选地，所述低熔点玻璃粉不含铅，在加热至500℃以下时会熔融，而冷却至室温后会硬化成型。

上述SCR板式脱硝催化剂专用成型剂的使用方法，包括以下步骤：

（1）按比例称取聚乙烯醇、有机粘结剂、高岭土和低熔点玻璃粉，机械混合获得粉末状混合成型剂；

（2）将锐钛矿型纳米二氧化钛浸渍于溶解有偏钒酸铵和偏钨酸铵的水溶液中，经搅拌和陈化后获得SCR脱硝催化剂活性组分，在该SCR脱硝催化剂的活性组分（）中，缓慢加入上述粉末状混合成型剂并充分搅拌，使得混合成型剂和二氧化钛的质量比例为1：(3-4)；

（3）在步骤（2）获得的混合物中，加入化学粘结剂，使得化学粘结剂与粉末状混合成型剂的质量比为1：(2-8)，经充分搅拌1-4h后获得催化剂膏体，用于生产成品板式脱硝催化剂。

优选地，步骤（2）中所述的溶解有偏钒酸铵和偏钨酸铵的水溶液中还溶解有草酸。

本发明的有益效果为：

本发明所述的SCR板式脱硝催化剂的专用成型剂，是基于多组分物料之间的协同作用，实现高效的粘结固化效果，从而获得高机械强度的板式脱硝催化剂。（1）硅溶胶和铝溶胶是高效的化学粘结剂，其渗透性较强，与其他物质混合时的分散性和渗透性都较好，而且在受热过程中逐渐失去水分时，牢固地粘附在物质表面，形成高强度的粘合剂，具有耐高温、不影响催化剂活性等特点；（2）现阶段板式脱硝催化剂制备过程中常使用玻璃纤维，常规的玻璃纤维在550℃以下难以熔融形成粘结剂，本发明所采用的低熔点玻璃粉在500℃以下即可熔融，冷却后会固化成型，从而也形成高强度的粘合剂；（3）聚乙烯醇、甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素都是高效的基体粘结剂，对二氧化钛和高岭土的材料具有良好的粘合效果，且经焙烧后无残留，不影响催化剂的活性，另外聚乙烯醇还有一种有效的助挤剂。

具体实施方式

本发明提供了一种SCR板式脱硝催化剂的专用成型剂及其使用方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

分别称取8kg、18kg、50kg和24kg的聚乙烯醇、甲基纤维素、高岭土和低熔点玻璃粉，机械混合后获得100kg的混合成型剂；

分别称取9kg、45kg和12kg的偏钒酸铵、偏钨酸铵和草酸溶于220kg的去离子水中，通过搅拌使偏钒酸铵、偏钨酸铵和草酸完全溶解；在上述溶液中加入350kg的锐钛矿型纳米二氧化钛，充分搅拌3h使二氧化钛充分浸润，获得催化剂活性组分；

在上述催化剂活性组分中缓慢加入100kg的混合成型剂并充分搅拌；最后再加入30kg的硅溶胶（其中SiO₂含量为30%），经充分搅拌3h后获得催化剂膏体。