[发明专利]叶腊石为载体的SCR催化剂的生产工艺

摘要

本发明公开了以叶腊石为载体的蜂窝SCR催化剂生产工艺，属于氮氧化物后处理净化和环保催化材料领域。该催化剂具有三层微观结构，其中叶腊石为载体层；钨掺杂二氧化钛(TiO2-WO3)形成过渡层；五氧化二钒(V2O5)为活性层。三层微观结构的设计可避免叶腊石中含有微量的Na和K元素对蜂窝SCR催化剂活性的负面影响。叶腊石具有湿膨胀小且热稳定性高的特性，以叶腊石为载体既有利于提高催化剂干燥过程的良品率，又有助于提高催化剂机械强度，合理添加还能降低催化剂成本。上述催化剂的横向和纵向机械强度高，在温度270-500°C区间具有89%以上的脱硝效率，在温度330-430°C区间的脱硝效率大于94%。

主权项

叶腊石为载体的SCR催化剂的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)叶腊石的优选及粉碎；采用用于陶瓷行业的蜡石质或硅质叶蜡石，将其粉碎至大于400目；(2)载体造粒；在100rpm搅拌条件下，将粉碎后的叶腊石、硬脂酸、乳酸、水和氨水按质量比(400～500):1:5(120‑180):(30‑50)混合，然后调整混料机转速至500rpm，由于磨擦作用，待物料升温至60‑70°C后，打开排气阀排水造粒，得到直径2‑10mm含水10‑20%的叶腊石微粒；(3)过度层负载；在100rpm搅拌条件下，将得到的叶腊石微粒、钨掺杂二氧化钛、羟丙甲基纤维素、聚氧化乙烯和氨水按质量比(60‑300):(650‑850):(0.5‑3):(3‑10):(5‑15)混合，然后调整混料机至300rpm，将钨掺杂二氧化钛负载至叶腊石载体表面，待物料升温至60‑70°C后，打开排气阀排水造粒，得到直径5‑15mm含水20‑30%的过渡层负载颗粒，表示为Pyx‑(TiO2‑WO3)1‑x；(4)活性层负载；在100rpm搅拌条件下，将得到的过渡层负载颗粒、浓度为5%的偏钒酸铵溶液、羟丙甲基纤维素和聚氧化乙烯按质量比1000:(50‑150):(0.5‑3):(1‑5)混合，然后调整混料机至300rpm，将偏钒酸铵（活性层V2O5的前驱体）过比例浸渍到过渡层负载颗粒表面，待物料升温至60‑70°C后，打开排气阀排水造粒，得到直径10‑20mm含水20‑30%的活性层负载颗粒，表示为Pyx‑(TiO2‑WO3)1‑x‑(V2O5)y；(5)挤出成型；在100rpm搅拌条件下，将得到的活性层负载颗粒、玻璃纤维、羟丙甲基纤维素、聚氧化乙烯和氨水按质量比1000:(14‑42):(0.5‑3):(1‑5):(10‑20)混合，然后调整混料机至500rpm，在高速搅拌条件下将玻璃纤维分散至活性负载颗粒之间，并通过羟丙甲基纤维素和聚氧化乙烯的粘合作用形成骨架，待物料升温至60‑70°C后，打开排气阀排水造粒，得到直径15‑40mm含水20‑30%的挤出泥料，表示为Pyx‑(TiO2‑WO3)1‑x‑(V2O5)y‑GFz；得到的泥料经过滤和挤出工艺得到各种孔数和壁厚的蜂窝SCR催化剂湿胚；(6)干燥和烧成；蜂窝SCR催化剂湿胚在缓慢温湿度变化条件下干燥至含水小于1%后送入网带式煅烧炉经最高500‑600°C烧成大约18‑27小时得到催化剂。