[发明专利]一种高钒脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于脱硝催化剂技术领域，具体公开一种高钒脱硝催化剂及其制备方法，产品由以下重量百分比的原料制成：二氧化钛70‑90%、抗压剂和/或SCR液体硅溶胶2‑5%、三氧化钨1‑6%、硬脂酸0.5‑2%、羟乙基纤维素0.5‑2%、聚乙烯0.5‑2%、P₂O₅0.5‑3%、0.5‑3mm玻璃纤维2‑5%，功能性chop纤维1‑5%，五氧化二钒0.5‑10%，制备方法包括混炼、过滤预挤出、成型挤出、干燥、窑炉烧结，制备的产品具有活性高的优点。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术领域，尤其涉及一种高钒脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

选择性催化还原法SCR是目前国际上应用最广泛的烟气脱硝技术，在日本、欧洲、美国等国家或地区的大多数电厂中基本都应用此技术，由于其没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱硝效率高(可达90%以上)，运行可靠，便于维护，一次投资相对较低等诸多优点，得到了广泛的商业应用；在SCR系统中，催化剂的地位是举足轻重的，其催化性能直接影响到SCR系统的脱硝效果，钒用量的增加可以相应增加催化剂的活性位点，但随着钒含量的增加，目前能做的活性的量按照质量分数1-2%且五氧化二钒的添加方式是使用前驱体偏钒酸铵溶于单乙醇胺的方法溶解添加，但随着活性物质的提高，单乙醇胺的量也会逐步提高，提高的同时也加大了催化剂易燃的危险性；且单乙醇胺量的增加也会提高在坯体成型干燥开裂的概率，更严重的情况是坯体烧结后会出现大量的催化剂开裂现象，随之降低催化剂生产成品率，大大增加了催化剂生产投入成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种高钒脱硝催化剂及其制备方法，该方法能够保证产品物理、化学性能的同时确保钒含量均匀性、达到提高产品质量，提高产品性能的优点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高钒脱硝催化剂，由以下重量百分比的原料制成：二氧化钛70-90%、脱硝催化剂抗压剂和/或SCR液体硅溶胶2-5%，其中抗压剂有机硅含量99%以上，烧结后存留不同规格的微孔、小孔、大孔，这些孔为整个反应提供反应场所，另一方面可以增加制品后期的耐磨性能，且液体硅胶有机催化材料有效率达到99.5%以上且酸性在0.5-1之间，三氧化钨1-6%、硬脂酸0.5-2%、羟乙基纤维素0.5-2%、聚乙烯0.5-2%、P₂O₅ 0.5-3%、0.5-3mm玻璃纤维2-5%，chop纤维1-5%，五氧化二钒0.5-10%，其中硬脂酸在催化剂坯体挤出时充当为脱模剂，降低催化剂坯体与模具的摩擦力，达到顺利挤出的作用，羟乙基纤维素与聚乙烯的在泥料捏合时使泥料有一定的粘合性，在后续烧结工段烧结后作为有机物燃烧，燃烧后存在大量的微孔、小孔、大孔；玻璃纤维既能提高催化剂抗压、也能提高磨损强度。

进一步的，所述chop纤维添加量为0.5-1%，所述三氧化钨添加量为2-5%，玻璃纤维添加量为2-3%，硅溶胶的添加量为2-3%，P₂O₅添加量为1%，五氧化二钒添加量为5-10%。

进一步的，所述五氧化二钒为活性物质，由前驱体偏钒酸铵经过单乙醇胺物质溶解，该前驱体经过生产窑炉在200-600℃下进行高温烧结过后，成为五氧化二钒活性物质，偏钒酸铵由液体偏钒酸铵和固体偏钒酸铵按1:1~7:3的比例组成。

一种高钒脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料混炼：将原料中除液体以外的偏钒酸铵加入混炼机中混炼5-6小时以后，于混炼原料熟化后期加入液体状偏钒酸铵混合均匀，此时加入能够将活性物质的前驱体更能均匀的附着于每一个活性空间，在催化剂运行工况中提供更高的催化剂活性；

（2）过滤：将步骤（1）的混炼原料过滤；

（3）挤出成型：将步骤（2）中过滤的原料成型挤出，挤出压力为3.0-3.5Mpa，温度20-25℃；

（4）干燥：将步骤（3）中的原料干燥15-18天，干燥温度为阶梯式温度，温度从常温至65℃；