[发明专利]一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方 法。

背景技术

在环境污染日益严重的今天，环境问题越来越多的引起人们重视。近 年来NO_x的排放量逐年增加，氮氧化物的排放总量已经超过二氧化硫成为第 一大酸性污染物。NO吸入人体后能与血液中的血红蛋白结合，降低血液运 输氧气的能力，从而造成缺氧。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。由于氮氧化物污染变得越来越严 重，而燃煤电厂又是氮氧化物来源的第一大污染源，所以，控制燃煤电厂 NO_X的排放尤为重要。

目前，世界范围内的燃煤电厂中大多采用选择性还原(SCR)技术处理 固定源烟气。其中，SCR技术的核心是催化剂，而粉体催化剂又无法直接运 用于固定源烟气脱硝中，所以催化剂的成型就变得尤为重要。然而目前催 化剂成型技术过于复杂，制备周期长。常规的催化剂成型制备步骤为两步： (1)粉体催化剂的制备；(2)粉体催化剂的成型。其中粉体催化剂的制备 过程尤为繁琐。所以，研究催化剂快速成型技术具有重要的经济和实际意 义。

有鉴于此，有必要提出一种快速制备成型催化剂的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蜂窝式脱硝催化剂，该催化剂具备高效的 脱硝性能，使用原料来源广泛、价格低廉、无毒副作用，不会对人体和环 境造成危害。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种蜂窝式脱硝催化剂，

所述蜂窝式脱硝催化剂包括：载体，活性组分，粘结剂，增塑剂，增 韧剂和润滑剂；

所述载体为堇青石、凹凸棒土、TiO₂、膨胀蛭石中的一种；

所述活性组分为四水乙酸锰和九水硝酸铁；

所述粘结剂为膨润土、硅溶胶、粘土、聚乙烯醇中的一种；

所述的增韧剂为玻璃纤维或石英棉；

所述的增塑剂为羧甲基纤维素或PMMA微球；

所述的润滑剂为甘油或乙醇胺。

进一步的，所述四水乙酸锰：九水硝酸铁：粘结剂：增塑剂：增韧剂： 润滑剂：载体的质量比为：1-20:1-5:5-25:5-25:5-25:1-10:100。

本发明的另一个目的是提供上述蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，该方 法能够快速制备成型催化剂，且工艺流程简单、可靠，能够满足工业烟气 中氮氧化物的达标排放。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

上述蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将载体、粘结剂、增塑剂和增韧剂干混至混合均匀，得干混物料；

(2)将活性组分加热成为溶液，得活性组分溶液；

将活性组分溶液和润滑剂加入到干混物料中进行湿混，得湿混物料；

(3)将湿混物料放入到真空练泥机中进行混练，得混练泥团；

(4)将混练泥团在室温下进行陈腐，得坯体；

(5)将坯体通过挤出机挤出，得到蜂窝式催化剂坯体；

(6)将蜂窝式催化剂坯体进行干燥、焙烧，得所述蜂窝式脱硝催化剂。

进一步的，所述步骤(1)中，干混时间为5-30min。

进一步的，所述步骤(2)中，湿混时间为0.5-2h。

进一步的，所述步骤(3)中，混练3-4次，混练总时间为1-4h。

进一步的，所述步骤(4)中，将混练泥团密封后陈腐12-48h。

进一步的，所述步骤(6)中，将蜂窝式催化剂坯体在50-90℃下干燥 5-24h后，在100-200℃下彻底干燥5-24h，再在300-800℃下焙烧5-10h。

再进一步的，所述干燥过程中的升温速度为1-10℃/min；

所述焙烧过程中的升温速度为0.5-5℃/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述的一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，使用的原料来 源广泛、价格低廉，有效降低了催化剂成型的制作成本，同时使用的材料 无毒副作用，不会对人体和环境造成危害。

2、本发明所述的一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，提供的是低温 脱硝催化剂，所以脱硝单元能布置在除尘、脱硫之后的低温低飞灰烟气段， 有效降低了粉尘对催化剂的磨损以及二氧化硫对催化剂的毒害作用，很大 程度提高催化剂的使用寿命，降低催化剂使用成本。此外，由于可以布置 在除尘脱硫之后，所以有利于已有电厂的脱硝改造。