[发明专利]一种超强机械性能钒钼蜂窝脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超强机械性能钒钼蜂窝脱硝催化剂及其制备方法，催化剂组分包括重量百分比为3~5%的五氧化二钒、10~14%的三氧化钼、1~4%的氧化锑、30~40%的氧化锆和42~54%的二氧化钛；催化剂截面尺寸为150mm×150mm，孔数为18孔，孔形为边长6.5mm的等边三角形，催化剂轴向抗压强度为4.5‑5.0MPa，径向抗压强度为1.5~2.0Mpa，制备过程催化剂泥料制备完成后采用立式液压机挤出，经过梯度干燥后得到催化剂成品。本发明制备方法简单，步骤易于操作，制备得到的催化剂采用三角形孔道结构、并在泥料中加入玻璃纤维丝具有较好的抗压强度，高钒高钼配方提高了抗硫中毒性能，催化剂机械性能得到了增强。

技术领域

本发明涉及一种超强机械性能钒钼蜂窝脱硝催化剂及其制备方法，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

目前，工业上应用最广泛的商业SCR催化剂为V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂，该催化剂最佳活性温度为300～420℃，低于此温度时，催化剂脱硝活性显著下降，容易造成脱硝效率下降导致氮氧化物超标排放等问题；另外，低温下烟气中的SO₂和SO₃在催化剂作用下容易与氨气和水反应生成硫酸铵盐，造成催化剂硫中毒等问题。此外，对于蜂窝催化剂，三氧化钼含量高，会造成催化剂机械性能显著下降，导致催化剂存在坍塌的风险。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的商业蜂窝式低温SCR脱硝催化剂存在的低温活性较差、容易发生硫中毒以及机械性较差的问题，提供了一种超强机械性能蜂窝式钒钼低温SCR脱硝催化剂及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种超强机械性能钒钼蜂窝脱硝催化剂，所述催化剂组分包括重量百分比为3～5％的五氧化二钒、10～14％的三氧化钼、1～4％的氧化锑、30～40％的氧化锆和42～54％的二氧化钛；催化剂截面尺寸为150mm×150mm，孔数为18孔，孔形为边长6.5mm的等边三角形，催化剂轴向抗压强度为4.5-5.0MPa，径向抗压强度为1.5～2.0MPa。

超强机械性能钒钼蜂窝脱硝催化剂的制备方法：包括如下步骤：

(1)将钛白粉、氧化锆与玻璃纤维丝在强力混料机中进行干混，将玻璃纤维丝均匀分散到粉体中，混合时间1～2h；

(2)向混合物料中加入偏钒酸铵溶液、七钼酸铵溶液和醋酸锑溶液，搅拌均匀，物料含水率为28～30％，搅拌时间2～3h；

(3)混合物料中依次加入拟薄水铝石、蒙脱土、羟丙基甲基纤维素，搅拌均匀后将硝酸溶液加入到上述混合物料中，搅拌0.5～1h后，将得到的泥料装入陈化袋，于40℃恒温室内陈化36-48h；然后将陈化袋中泥料放入强力混料机，再加入聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯和甘油，搅拌均匀后加入单乙醇胺，将泥料pH值调节至9.0-9.5，将泥料于室温下陈化36-48h；

(4)将上述泥料经立式液压活塞挤出机挤出，得到蜂窝式低温脱硝催化剂湿胚体；

(5)将湿胚体置于温度和湿度可调的干燥房中，按一定温度梯度干燥，得到催化剂胚体；

(6)催化剂胚体于500～600℃下焙烧4～10h，焙烧后得到高强度蜂窝式钒钼脱硝催化剂。

进一步的，所述钛白粉为锐钛矿型。

进一步的，所述步骤(1)中玻璃纤维丝的长度为60～70mm，单丝直径为2～3μm，玻璃纤维丝与钛白粉、氧化锆质量和的比为1：30～45。

进一步的，所述聚丙烯酰胺为阴离子型，分子量为300万；聚氧化乙烯的分子量为800万。

进一步的，所述羟丙基甲基纤维素粘度为20万mpa.s。