[发明专利]一种具有防水性的蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，尤其涉及一种具有防水性的蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

烟气中排放的氮氧化物（NO_x），不仅会引起一系列环境污染，如破环臭氧层，酸雨、温室效应、光化学烟雾等，而且会危害植物生长，引起人类的呼吸道疾病。NO_x排放的来源主要来自电力、热力生产和供应业。近几年由于NO_x排放引起的社会问题日益显著，国家环保局对NO_x减排提出了更加严格的要求，随着国家对NO_x排放标准的越来越高，根据《国家环境保护“十二五”规划》要求，“十二五”期间我国氮氧化物排放量要减少10％，到2015年，氮氧化物的排放量降为2046.2万吨，因此当前我国NO_x提效减排迫在眉睫。SCR脱硝技术由于脱硝效率高、选择性好等优点，因此，现如今已成为烟气脱硝的主流技术。

电厂的脱硝技术主要是SCR，SCR脱硝技术是指在高温度下，NO_x和NH₃能够在催化剂作用下，生成无毒的氮气和水。但是现有的SCR反应器安装在省煤器和空气预热器之间，属于高尘和高硫布置，烟气中含水率高；当烟气的含水率大于10%时，在使用过程中由于破坏催化剂机械强度和抑制催化剂活性使得脱硝效率由90~95%降低至80~85%，并且还影响催化剂的使用寿命，使得催化剂的使用寿命由3~3.5年降低至2~2.5年。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种具有防水性的蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，具体技术方案如下：

一种具有防水性的蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法，所述催化剂以二氧化钛为载体，以五氧化二钒为活性成分，加入助剂三氧化钨、有机粘结剂和成型助剂挤出成型后用防水剂进行表面处理，所述五氧化二钒相比于二氧化钛的重量百分比为1.8～2.5％，所述催化剂是通过以下步骤制备获得：

步骤1：按重量计，取80~90份二氧化钛、5~10份三氧化钨，放入球磨机中，再向球磨机中加入42.5~50份水和17~20份氨水后球磨1~2小时，球磨机的筒体转速为20r/min，即获得二氧化钛浆液；

步骤2：当二氧化钛浆液中的水分含量大于30%时，再继续球磨1~2个小时直至二氧化钛浆液中的水分小于或等于30%时，向二氧化钛浆液中加入120~150重量份2wt%偏钒酸铵水溶液、12~16重量份的玻璃纤维，球磨1~2个小时即成混合浆料；

步骤3：当混合浆料中的水分含量大于27%时，再继续球磨1~2个小时直至混合浆料中的水分小于或等于27%时，向混合浆料中添加65~75重量份的水、26~30重量份的氨水，再向球磨机中加入5.3~5.8重量份的聚氧化乙烯和6.5~6.9重量份的羧甲基纤维素，球磨1.5~2个小时即成泥料；

步骤4：将泥料通过小型挤出机挤出成型后在马弗炉中进行煅烧，即得到半成品；

步骤5：煅烧后的半成品放入防水剂中吸附浸渍1~2h后在250℃干燥12小时即得到所述具有防水性的蜂窝式脱硝催化剂。

作为上述技术方案的改进，所述步骤1中二氧化钛与三氧化钨的质量比为（9~16）：1。

作为上述技术方案的改进，所述步骤1中球磨机内二氧化钛和三氧化钨的总重量:水的重量:氨水的重量=10:5:2。

作为上述技术方案的改进，所述步骤1中的氨水的质量分数为25%～28%，步骤3中的氨水的质量分数为25%～28%。

作为上述技术方案的改进，所述步骤2中的质量分数为2%的偏钒酸铵水溶液在加入二氧化钛浆液时的温度为75~85℃。

作为上述技术方案的改进，所述步骤4中的煅烧温度为550℃，煅烧时间为165分钟。

作为上述技术方案的改进，所述步骤5中的防水剂是由甲基硅酸钠和水按照甲基硅酸钠:水=1:14的比例稀释制成，甲基硅酸钠的固体物含量为30%。