[发明专利]一种脱硝催化剂用二氧化钛载体的制备方法及其制备的载体

说明书

本发明公开一种脱硝催化剂用二氧化钛载体的制备方法，涉及环保催化材料领域，基于传统生产工艺复杂、产生大量废水、产品含杂质、比表面积低等问题而提出的。本发明首先以钛金属有机化合物为前驱体合成溶胶凝胶，再通过水热法和添加有机模板剂，形成脱硝催化剂用二氧化钛载体的制备方法，制得脱硝催化剂用钛白粉载体。本发明还提供由上述制备方法制得的脱硝催化剂用钛白粉载体。本发明的优点在于：钛白粉的比表面积和孔径对于脱硝催化剂的脱硝性能影响明显，本发明以有机钛化合物为前驱体，并通过溶胶‑凝胶法和水热法的联合使用，并结合有机模板剂的使用，有效地控制了最终合成的二氧化钛的粒径和孔径，进一步地增大了其比表面积。

技术领域

本发明涉及环保催化材料领域，具体涉及一种脱硝催化剂用二氧化钛载体的制备方法及其制备的载体。

背景技术

目前，选择催化还原(SCR)脱硝技术由于其高效性、选择性和经济性被广泛用于工业烟气脱硝治理，该技术的核心是脱硝催化剂，脱硝催化剂主要为V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂催化剂体系，其中载体为锐钛矿型二氧化钛(俗称“钛白粉”)。通常，脱硝催化剂用载体钛白粉主要通过硫酸法生产得到。硫酸法制备锐钛矿型二氧化钛主要原料为钛铁矿和浓硫酸。钛铁矿和浓硫酸反应生成硫酸氧钛，经净化、冷冻除硫酸亚铁、压滤、浓缩后，再将硫酸氧钛水解得到偏钛酸，偏钛酸再经高温煅烧制得钛白粉。

钛白粉的比表面积和孔径对于脱硝催化剂的脱硝性能影响明显。载体的高比表面积有利于活性组分在载体表面的分散；载体孔径大小直接决定了反应物和产物在催化剂孔道内的传质过程。

中国专利CN103351024A公开了一种烟气脱硝催化剂专用超细钛白粉生产工艺，包括硫酸氧钛制备，硫酸氧钛制备的制备原料包括偏钛酸、浓硫酸和水。该技术工艺复杂，产生大量废水，且钛白粉产品存在会引入新的杂质的问题，同时，制备得到的钛白粉比表面积较低，一般在100m²/g左右，且粒径、孔径不易控制。中国专利CN102616841A公开了一种硫酸法生产脱硝催化剂用二氧化钛的生产方法，制备的脱硝催化剂二氧化钛的比表面积较小，且未提及制备得到的二氧化钛载体的孔径大小。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种制备工艺简单，产品比表面积高、孔径可控的脱硝催化剂用二氧化钛载体的制备方法。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供一种脱硝催化剂用二氧化钛载体的制备方法，包括以下步骤：。

(1)将钛酸四丁酯滴入处于搅拌状态下的无水乙醇内，混合均匀后得到溶液A；

(2)将蒸馏水、无水乙醇、冰醋酸混合均匀，再用浓度36％的浓盐酸溶液将混合溶液的pH值调至2～3，得到溶液B；

(3)采用溶胶-凝胶法将溶液B滴加入不断搅拌的溶液A中，滴加完成后继续搅拌，从滴加开始到搅拌结束共3h，搅拌结束后得到溶胶，得到的溶胶静置陈化，得到固体凝胶；

(4)将步骤(3)中制备的固体凝胶置于干燥箱中干燥，得到淡黄色颗粒；

(5)将步骤(4)中制得的黄色颗粒溶于蒸馏水中，然后搅拌状态下加入有机模板剂，搅拌均匀，制得含有机模板剂的溶液。

(6)将上述含有机模板剂的溶液转移至有PTFE内衬的水热反应釜中，拧紧釜盖进行水热反应，冷却后取出样品，抽滤，水洗。

(7)将步骤(6)中抽滤水洗得到的滤饼在60-80℃真空干燥5-6h后置于马弗炉中空气气氛下焙烧，即得脱硝催化剂用钛白粉载体。