[发明专利]一种高硫高塑性脱硝用纳米二氧化钛及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高硫高塑性脱硝用纳米二氧化钛及其制备方法，包括以下步骤：（1）、钛精矿得到较纯净的硫酸氧钛溶液；（2）、将上述硫酸氧钛溶液经若干次冷冻结晶，后经固液分离得硫酸氧钛滤饼；（3）、将上述所得的硫酸氧钛滤饼浓缩，并通过外加晶种微压水解得到偏钛酸；（4）、将上述偏钛酸经二洗一漂白；（5）、二洗后的偏钛酸打入盐处理；（6）、将调好pH的偏钛酸浆料打入板框进行压滤，控制压滤后的固含量在47%~48%；（7）、将所得的偏钛酸压榨后进回转窑煅烧。本发明的有益效果是通过改变漂白硫酸加量、盐处理的偏钛酸浓度、盐处理pH及压滤后固含量，从而提高钛白粉中硫酸根含量，改善脱硝催化剂的塑性。

技术领域

本发明涉及脱硝用纳米二氧化钛技术领域，尤其涉及脱硝用纳米二氧化钛及其制备方法。

背景技术

煤在燃烧中会产生大量的污染，其中氮氧化物的排放已引起国内外的广泛关注，对于我们这个燃煤大国，控制氮氧化物的排放已经迫在眉睫，烟气脱硝技术采用的多是选择性催化还原法，而该催化剂的载体就是TiO2。催化剂的投资占选择性催化还原法总工艺投资的1/3，载体的性能很大程度决定了催化剂的效率。传统钛白粉（即二氧化钛）由于塑性值偏低，钛白粉与催化剂各类添加剂混合后，结合力差，在脱硝催化剂混炼过程中挤出时，容易造成催化剂断裂，从而产品合格率。

中国发明专利公开号CN106925247A公开了同步成型的活性炭负载二氧化钛及其制备方法，所述的制备方法包括如下步骤，将含钛化合物、溶剂、水搅拌混合均匀，配制出二氧化钛溶胶，然后经过浸渍、捏合、压条、碳化、活化过程，与活性炭粉化料充分混合，最后得到了同步成型的活性炭负载二氧化钛。

又如中国发明专利授权公告号CN108620058B公开了一种宽温脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂以锑掺杂二氧化钛纳米棒阵列为载体，五氧化二钒为活性组分，氧化钼及氧化铈为助剂。二氧化钛纳米棒阵列通过水热法直接生在基板上，增强了二氧化钛与基板的结合力，使催化剂具有更高的耐磨强度和使用寿命。

再如中国发明专利公开号CN110743527A公开了一种介孔臭氧催化剂的制备方法，该方法以基料与稳定剂、造孔剂、粘结剂以及合成的活性组分为原料，再通过造粒和烧结得到介孔臭氧催化剂。制备得到的催化剂中催化活性组分是以纳米态氧化物或复合氧化物的形式存在于催化剂载体内的介孔和孔道内部，不仅提高了催化剂载体与活性组分的结合力，而且大大增加了臭氧催化剂的活性面积，并且还有利于污染物和臭氧的吸附和粒内扩散传质效率，大大提高了臭氧的利用率和反应效率。

以上专利提高二氧化钛和各类添加剂的结合力的方法都是采用改变添加剂的性质来实现的，改造成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的提高二氧化钛和各类添加剂的结合力的方法需要额外改造添加剂，改造成本高，为此提供一种高硫高塑性脱硝用纳米二氧化钛及其制备方法。

本发明的创新点在于另辟蹊径，通过分析钛白粉与催化剂的各类添加剂混合后结合力差的原因，发现硫酸根含量对催化剂的塑性值影响较大，钛白粉硫酸根越高，混炼后的催化剂塑性值大，催化剂粉体间的结合力增大，挤出后的催化剂不易断裂和形成裂纹，鉴于此，如何提升钛白粉的硫酸根含量是本发明要解决的技术问题之一。

选取不同比表面积，硫酸根含量和粒径D50相近的钛白粉，通过添加相同比例的玻璃纤维、粘合剂及活性催化剂，在混炼机上混炼均匀后，通过塑性仪检测，对比不同比表面积对塑性值的影响，如表1：

通过试验发现，在脱硝钛白粉在硫酸根含量和粒径D50相近的情况下，塑性值随比表面积增大而增大，但增幅较小。

选取不同粒径D50，硫酸根含量和比表面积相近的钛白粉，通过添加相同比例的玻璃纤维、粘合剂及活性催化剂，在混炼机上混炼均匀后，通过塑性仪检测，对比不同比表面积对塑性值的影响，如表2：

通过试验发现，在脱硝钛白粉在比表面积和硫酸根含量相近的情况下，塑性值与粒径D50无明显关系。