[发明专利]烟气脱硝催化剂专用超细钛白粉生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于超细钛白粉体制备成型加工技术领域，具体是指一种烟气脱硝催化剂专用超细钛白粉生产工艺。

背景技术

选择性催化还原反应主要是去除氮氧化物。氮氧化物在高温燃烧过程中形成，被认为是一种对环境和人类有害有毒的气体，如一氧化氮、二氧化氮，形成光化学烟雾和酸雨。钛白粉应用于电厂和化工、炼油、炼焦、玻璃制造厂里面锅炉脱硝，烟气治理以及汽车、轮船尾气处理所需脱硝催化剂的制造。但是现有技术的脱硝钛白粉活性较差，催化效率低，且二氧化硫氧化率高，降低催化剂活性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种具有活性好、催化效率高的钛白粉。

本发明通过以下技术方案实现，1).硫酸氧钛制备：按质量比1∶2∶1将偏钛酸、浓硫酸、水混合，在100-120℃下搅拌2-3小时，使偏钛酸溶解形成硫酸氧钛；

Ti(OH)₂+H₂SO4→Ti(SO₄)₂+H₂O。

2). 沉淀：将碱性硅溶胶和氨水放入搅拌器中，滴入硫酸氧钛溶液，初次沉淀的次序是正钛酸、硅溶胶；初次沉淀完成后，PH值约为6，此时继续加入硫酸氧钛的硫酸溶液，使PH调整至2-3，实现部分正钛酸的重新溶解；然后用氨水调整PH值至5-7，使溶解的正钛酸重新沉淀，此过程可实现钛酸沉淀在硅凝胶的表面；最后，把偏钨酸铵加入到清洗后的钛酸浆液中，搅拌，用酸调整PH值至4，使其变成钨酸沉淀。

3).过滤：由于沉淀出的偏钛酸颗粒小，使用加密滤布在真空过滤机中过滤；

TiOSO₄+NH₄OH→Ti(OH)₄+(NH₄)₂SO₄。

4).干燥：采用中速干燥，并在90℃以上干燥，这样可获得较佳的载体孔容孔径。

5).焙烧：焙烧的温度、升温降温速率和气氛都影响脱硝催化剂用钛白粉的性能。在焙烧钛白粉的过程中，通过调节氧气和燃气的比例，改变气氛的氧化还原气氛，使钛白粉中助剂与二氧化钛的相互作用进一步提高，进而提高钛白粉负载钒后的脱硝性能。焙烧温度根一般在550-650℃。正常烧成时氧气的浓度约为4-7%，每间隔3小时，调节氧气与燃气的比例，使氧气浓度小于2%，并维持15分钟；

Ti(OH)₄→TiO₂+H₂O。

在实践中，通常采用蜂窝状结构的催化剂。为了便于处理，多个独立元件被制成催化剂模块，然后将这些模块构成催化剂反应器内的催化剂层。断电期间，从反应器的入口处可以拆卸和更换每一个催化剂模块。在这一反应中氨水的需求量是由烟气中氮氧化物的含量决定的。然后，氨被注入反应器上游的烟气中，均匀地与烟气混合后进入催化剂反应层。烟气本身也会通过导流板均匀地分布在催化剂反应器内，然后流经几个催化剂层表面进行反应，这样可以实现氨的最佳性能。注射的氨起初是存储在催化剂的微孔中，随后与烟气中的氮氧化物分子发生反应。

本发明的优点是负载活性组分钒后即成为脱硝催化剂。由于钛白粉载体具有较高的比表面，孔结构，表面具有较多的酸性中心，所以在该钛白粉上负载钒后，会与钒发生相互作用，进而增强钒的催化活性，且增强钒催化剂的抗硫和抗中毒能力。

具体实施方式

包括以下生产步骤：

1).硫酸氧钛制备：按质量比1∶2∶1将偏钛酸、浓硫酸、水混合，在100-120℃下搅拌2-3小时，使偏钛酸溶解形成硫酸氧钛；

Ti(OH)₂+H₂SO4→Ti(SO₄)₂+H₂O。

2). 沉淀：将碱性硅溶胶和氨水放入搅拌器中，滴入硫酸氧钛溶液，初次沉淀的次序是正钛酸、硅溶胶；初次沉淀完成后，PH值约为6，此时继续加入硫酸氧钛的硫酸溶液，使PH调整至2-3，实现部分正钛酸的重新溶解；然后用氨水调整PH值至5-7，使溶解的正钛酸重新沉淀，此过程可实现钛酸沉淀在硅凝胶的表面；最后，把偏钨酸铵加入到清洗后的钛酸浆液中，搅拌，用酸调整PH值至4，使其变成钨酸沉淀。

3).过滤：由于沉淀出的偏钛酸颗粒小，使用加密滤布在真空过滤机中过滤；