[发明专利]一种稀土基高强度、抗氧化烟气脱硝催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域中的一种稀土过度金属氧化物蜂窝陶瓷脱硝催化剂，具体是一种稀土基高强度、抗氧化烟气脱硝催化剂制备方法。采用该方法制备的产品特别适用于火电厂、玻璃厂、化工厂等领域烟尘净化。

背景技术

   氮氧化物（NOx）是造成大气污染的污染源之一，它不仅会损害多种人体器官，甚至致癌。

针对烟气脱硝，目前世界上最为成熟的技术是SCR法脱硝技术。SCR脱硝技术是指在蜂窝陶瓷做载体，以五氧化二钒为活性组分，将烟气中的NOx和喷入烟气中的还原剂（NH₃）发生还原反应，在五氧化二钒的左右下生成N₂和H₂O。而蜂窝陶瓷催化剂是SCR技术的核心，它决定着SCR技术的脱氮效率，其成本通常占脱硝装置总投资的30%-50%。

脱硝反应方程式如下：

                  4NH₃+4NO+O₂  →  4N₂+6H₂O 

                  4NH₃+2NO₂+O₂  →  3N₂+6H₂O 

目前SCR脱硝催化剂技术活性组分为五氧化二钒，载体为二氧化钛。脱硝催化剂使用寿命2-3年，五氧化二钒属于有毒物质极易溶于水，这样为了防止污染地下水和土壤等，废弃的催化剂就不能随便填埋或露天堆放。就造成催化剂处理难的问题，给业主带来巨大的环保压力。同时五氧化二钒有较高的氧化率，使二氧化硫向三氧化硫转化，这样就使三氧化硫和氨气结合生生硫铵盐会对设备造成腐蚀和堵塞，造成设备检修频繁，影响生产。另外该类脱硝催化剂使用的载体以二氧化钛做载体，在生产和应用过程中容易开裂和磨损、散塌。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种通体活性强、脱硝效率高、氨逃逸率低、耐磨损、寿命的稀土基高强度、抗氧化烟气脱硝催化剂的制备方法。

   本发明的技术方案包括：

一种稀土基高强度、抗氧化烟气脱硝催化剂的制备方法，以二氧化钛(即钛白粉)、蒙脱石为载体，以偏钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧为活性组分，在辅料伴随下，经过混炼、陈腐、捏合、成型、干燥、焙烧制成；其中所述辅料包括氨水、乳酸、柠檬酸、硬脂酸、玻璃纤维、木浆、羟丙基甲基纤维素、聚氧化乙烯、一乙醇胺和水。

   上述方案还包括下列步骤：

（1）首先制备活性组分： 将50-70升的水加入溶解罐中，将8-12㎏的一乙醇胺和10-20㎏的柠檬酸加入到溶解罐中，温度到达45-55℃时，将10-20㎏的硝酸铈和10-20㎏的硝酸镧加入到溶解罐中，搅拌15-25分钟，再将25-35㎏的偏钨酸铵加入到溶解罐中，温度升到85-95℃，直至完全溶解制得活性溶液；

（2）、混炼过程：

一次混炼：先将340-365kg的二氧化钛、40-60kg 的蒙脱石粉加入混料机中干混均匀；再将2-3㎏的硬脂酸、6-7㎏的乳酸、210-250升水和40-50升氨水依次加入混料机中进行均匀混合；

二次混炼：将90-120kg的二氧化钛和15-20升水加入混料机中进行均匀混合；

三次混炼：将135-150 kg的二氧化钛和6-10升氨水加入混料机中进行均匀混合，直至混料机中温度到达85-95℃；

四次混炼：将3-4㎏的木浆、30-40㎏的玻璃纤维和50-70升活性溶液加入混料机中进行均匀混合；

五次混炼：将混料机中温度降至65-70℃以下时，将2-3㎏的羟丙基甲基纤维素和1.9-2.3㎏的聚氧化乙烯加入混料机中进行均匀混合；

六次混炼：将2-3㎏的羟丙基甲基纤维素、1.9-2.1㎏的聚氧化乙烯和4-6升氨水加入混料机进行均匀混合，原料混合完毕；

（3）原料充分混合完毕后的PH值在7.0—8.0之间，水份控制在28.0—30.0%，混合好的原料密封在温度20—30℃、湿度50.0—70.0%环境中进行陈腐；

（4）对陈腐后的原料进行过滤和充分捏合；

（5）对陈腐后的原料挤出成型，进入干燥；

（6）干燥完成后进入焙烧步骤，焙烧升温曲线为抛物线，由室温开始进产品，最高温度为600—620℃，往后温度会逐渐降低，产品出窑温度为60—80℃，焙烧时间控制在25-40小时。

上述方案进一步细化方案是：