[发明专利]纳米级锐钛矿型二氧化钛分散液、SCR脱硝催化剂悬浮液及其制备方法和催化陶瓷滤筒

说明书

本发明属于脱硝催化剂领域，尤其涉及一种纳米级锐钛矿型二氧化钛分散液、SCR脱硝催化剂悬浮液及其制备方法和催化陶瓷滤筒。本发明提供的催化剂悬浮液包括：纳米级锐钛矿型二氧化钛、活性组分、活性助剂、稳定剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、消泡剂和水；其中，纳米级锐钛矿型二氧化钛的含量为2～6％，稳定剂的含量为0.01～0.1％，防腐剂的含量为0.1～0.2％，润湿剂的含量为0.06～0.2％，分散剂的含量为0.1～0.4％，消泡剂的含量为0.02～0.4％。本发明通过对催化剂悬浮液的配方进行优化设计，得到了适用于陶瓷滤筒涂覆的高活性脱硝催化剂悬浮液，该悬浮液具有固含量低、粘度小、流动性高、稳定性强等优点。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术领域，尤其涉及一种纳米级锐钛矿型二氧化钛分散液、SCR脱硝催化剂悬浮液及其制备方法和催化陶瓷滤筒。

背景技术

工业化的迅速发展的同时也加剧了环境的恶化，雾霾等环境问题日益严重，工业烟气排放严重威胁人类的健康，虽然已经开始推行相应的环保政策，但大气环境形势依然十分严峻，特别是非电力行业烟气仍有待治理。传统的脱硝除尘工艺是由SCR/SNCR等脱硝技术与电除尘技术/电袋复合除尘技术/袋式除尘技术等除尘技术的组合而成。传统工艺在运行过程中，经常发生脱硝温度和除尘温度等工艺条件的差异，最终导致烟气处理效果不理想；此外，传统的烟气治理装置体积庞大，各装置再串联在一起，使得原本场地有限的工厂根本无法满足场地要求，无法实现烟气治理。

针对此类问题，烟气除尘脱硝一体化工艺成为国内烟气治理的研发热点，其中除尘脱硝一体化陶瓷滤筒是整个工艺的核心。推行除尘脱硝一体化复合陶瓷纤维滤筒既可以为非电力行业的烟气治理提供高效尘硝一体化的核心部件，又符合我国最新的技术导向，对我国的烟气治理领域具有重要意义。除尘脱硝一体化复合陶瓷滤筒占地面积小，集成了除尘、脱硝等多个烟气治理工艺，且满足国家超净排放要求，经济效益和社会效益显著。陶瓷过滤器因具有孔隙率高、耐酸碱性好、机械强度高、耐高温、寿命长、易再生等优点而广泛应用于工业烟气除尘领域。当前工业烟气NOx和粉尘的净化处理，分别在脱硝单元和除尘单元净化。如何降低烟气脱硝除尘处理成本，是该领域的重点和难点。对于筒式陶瓷过滤器，大部分粉尘主要由其表层的20～100μ m膜过滤除掉，其内层多孔滤筒主要起到支撑的作用。如果在滤筒上负载SCR 催化剂，则可形成脱硝除尘双功能陶瓷过滤器，实现脱硝除尘一体化。催化剂作为脱硝核心部分至关重要，但目前，国内大多数催化陶瓷滤筒厂并未掌握适用于催化陶瓷滤筒的SCR脱硝催化剂制备技术，如何开发高效率、低成本的催化陶瓷滤筒用SCR脱硝催化剂，是当前国内脱硝领域亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纳米级锐钛矿型二氧化钛分散液、 SCR脱硝催化剂悬浮液及其制备方法和催化陶瓷滤筒，本发明提供的SCR脱硝催化剂悬浮液脱硝效率高，生产及使用成本低。

本发明提供了一种用于制备SCR脱硝催化剂悬浮液的纳米级锐钛矿型二氧化钛分散液，包括：纳米级锐钛矿型二氧化钛、润湿剂、分散剂、消泡剂和水；

所述纳米级锐钛矿型二氧化钛在分散液中的含量为10～30wt％；所述润湿剂在分散液中的含量为0.3～1wt％；所述分散剂在分散液中的含量为 0.5～2wt％；所述消泡剂在分散液中的含量为0.1～2wt％。

优选的，所述分散液中纳米级锐钛矿型二氧化钛的D50粒径≤500nm， D90粒径≤800nm。

优选的，所述润湿剂包括琥珀酸二异辛酯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的一种或多种；

所述分散剂包括聚羧酸钠盐型分散剂、聚乙二醇、聚乙烯醇和含TiO₂亲和基团的嵌段共聚物中的一种或多种；

所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷消泡剂、乙二醇硅氧烷消泡剂和聚醚改性硅消泡剂中的一种或多种。