一种scr蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺，包括准备原料、低温搅拌主料、高温搅拌调节含水量和pH值、低温搅拌辅料并控制含水量和pH值、高温搅拌调节含水量和pH值等五个步骤，最终得到SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼料。本发明在混炼过程中，采用分段搅拌的方式，低温搅拌和高温搅拌交叉使用，并且控制混炼料的熟化温度、含水量、pH值，从而保证混炼料的塑性，使得到的混炼料塑性达到250～300，同时大大缩短搅拌周期，提高成品率，有效防止蜂窝催化剂的混炼料在后续干燥、煅烧过程中的开裂，同时提高成品的抗压强度和抗磨损性能。
【专利说明】—种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于催化剂【技术领域】，涉及一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺。
【背景技术】
[0002]氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，包括Ν0、Ν02等多种氮的氧化物，对人体健康和动植物生存都会造成一定的伤害，如形成酸雨、光化学烟雾等，而且还会产生多种二次污染。在环保意识和要求越来越强烈的今天，如何除去氮氧化物的排放，成为越来越急迫的问题。目前，我国的氮氧化物主要从煤燃烧和工业烟雾排放产生，传统蜂窝脱硝催化剂用T12作载体，V2O5作活性组分，WO3作热稳定剂，再添加一些成型助剂，通过湿混，在混合机里搅拌均匀。
[0003]申请号为201110056859.0的中国专利公开了一种烟气脱硝用催化剂及其制备工艺，只是简单将二氧化钛、三氧化钨、五氧化二钒、有机粘结剂、玻璃纤维等混合，再加入水、增塑剂等进行搅拌，该工艺搅拌时间长，同时蜂窝催化剂在后续干燥、煅烧过程中容易开裂，成品率低，同时造成催化剂的机械性能，如抗压强度和抗磨损率不足，无法满足24000h的使用寿命。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题就是提供一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺，可缩短搅拌周期，提高成品率，有效防止蜂窝催化剂在后续干燥、煅烧过程中的开裂，同时提高成品的抗压强度和抗磨损性能。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺，包括以下步骤:
[0006]步骤一:按重量份分别准备以下原料:二氧化钛50?80重量份，三氧化钨5?10重量份、娃粉3?5重量份、氨水7?15重量份、水15?35重量份、润滑剂3?6重量份、偏钒酸铵水溶液10?15重量份、增塑剂3?6重量份、粘结剂15?25重量份；其中，润滑剂为甘油或三乙醇胺，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，粘结剂为聚乙烯醇、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种；
[0007]步骤二:将二氧化钛、三氧化钨、硅粉依次加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为80?120r/min,搅拌时间为10?15min ;先采用低温搅拌将二氧化钛、三氧化鹤、娃粉等主料搅拌均匀。
[0008]步骤三:依次加入润滑剂，继续搅拌，搅拌速度为400?600r/min，搅拌时间为5?lOmin，然后加入一部分水，调节含水量至36?38%，然后加入一部分氨水调节pH值至8?9，体系温度为40?60°C ;加入水和氨水来分别调节体系的含水量和pH值，并且升温至一定温度，配合高速搅拌，有利于原料的混炼。
[0009]步骤四:依次加入偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，继续搅拌，搅拌速度为80?120r/min，搅拌时间为5?lOmin，调节含水量至40?45%，体系温度为50?55°C ;再次采用低温搅拌，将偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂等辅料与主料一起搅拌均匀，并严格控制含水量和温度，有利于混炼料的塑性改善，有效防止蜂窝催化剂的混炼料在后续干燥、煅烧过程中的开裂，提高成品率。
[0010]步骤五:打开排气阀，继续搅拌，搅拌速度为400?600r/min，搅拌时间为25?30min，然后加入余量的氨水和水，调节含水量为30?35%，pH值为7?8，并将温度控制在85?90°C，得到SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼料。再次采用高温搅拌，并且控制混炼料的熟化温度和含水量，通过加入氨水调节体系的PH值，最终得到性能优异的混炼料。
[0011]优选的，步骤三中加入一部分氨水调节pH值至8.2，体系温度为45?48°C。pH值为8.2、温度接近48°C时，高温搅拌的时间可以缩短到5min左右，而润滑剂的效果可以达到比较理想的状态。
[0012]优选的，步骤四中调节含水量至40?42%，体系温度为50?53°C。含水量接近42%、温度接近53°C时，对混炼料后续干燥、煅烧过程中产生的气孔不容易堵塞，更有利于提高催化剂成品的催化效果。
[0013]优选的，步骤五中调节含水量为30?32%，pH值为7.7，并将温度控制在85?88°C。含水量接近32%、pH值为7.7、温度接近88°C时，除了混炼料生产得到的成品抗压强度和抗磨损性能明显提高外，而且混炼料出料更容易，残余料更少，减少余料浪费，而且省时省力，减轻劳动强度。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点是:在混炼过程中，采用分段搅拌的方式，低温搅拌和高温搅拌交叉使用，控制混炼料的熟化温度、含水量、PH值，从而保证混炼料的塑性，使得到的混炼料塑性达到250?300，同时大大缩短搅拌周期，提高成品率，有效防止蜂窝催化剂的混炼料在后续干燥、煅烧过程中的开裂，同时提高成品的抗压强度和抗磨损性能。
[0015]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步描述:
【具体实施方式】
[0016]本发明一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺实施例1，包括以下步骤:
[0017]步骤一:按重量份分别准备以下原料:二氧化钛50?80重量份，三氧化钨5?10重量份、娃粉3?5重量份、氨水7?15重量份、水15?35重量份、润滑剂3?6重量份、偏钒酸铵水溶液10?15重量份、增塑剂3?6重量份、粘结剂15?25重量份；其中，润滑剂为甘油或三乙醇胺，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，粘结剂为聚乙烯醇、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种；
[0018]步骤二:将二氧化钛、三氧化钨、硅粉依次加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为100r/min,搅拌时间为15min ;先采用低温搅拌将二氧化钛、三氧化鹤、娃粉等主料搅拌均匀。
[0019]步骤三:依次加入润滑剂，继续搅拌，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为lOmin，然后加入一部分水,调节含水量至36?38%，然后加入一部分氨水调节pH值至9，体系温度为40?45°C ;加入水和氨水来分别调节体系的含水量和pH值，并且升温至一定温度，配合高速搅拌，有利于原料的混炼。
[0020]步骤四:依次加入偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，继续搅拌，搅拌速度为10r/min，搅拌时间为lOmin，调节含水量至40?45%，体系温度为50?55°C ;再次采用低温搅拌，将偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂等辅料与主料一起搅拌均匀，并严格控制含水量和温度，有利于混炼料的塑性改善，有效防止蜂窝催化剂的混炼料在后续干燥、煅烧过程中的开裂，提闻成品率。
[0021]步骤五:打开排气阀，继续搅拌，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为30min，然后加入余量的氨水和水，调节含水量为30?35%，pH值为7，并将温度控制在85?90°C，得到SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼料。再次采用高温搅拌，并且控制混炼料的熟化温度和含水量，通过加入氨水调节体系的PH值，最终得到性能优异的混炼料，保证混炼料的塑性能达到250?300，比现有技术有明显提高，现有技术塑性只能达到150?200。
[0022]本发明一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺实施例2，包括以下步骤:
[0023]步骤一:按重量份分别准备以下原料:二氧化钛50?80重量份，三氧化钨5?10重量份、娃粉3?5重量份、氨水7?15重量份、水15?35重量份、润滑剂3?6重量份、偏钒酸铵水溶液10?15重量份、增塑剂3?6重量份、粘结剂15?25重量份；其中，润滑剂为甘油或三乙醇胺，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，粘结剂为聚乙烯醇、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种；
[0024]步骤二:将二氧化钛、三氧化钨、硅粉依次加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为120r/min,搅拌时间为1min ；
[0025]步骤三:依次加入润滑剂，继续搅拌，搅拌速度为450r/min，搅拌时间为5min，然后加入一部分水,调节含水量至36?38%，然后加入一部分氨水调节pH值至8.2，体系温度为45?48°C ;pH值为8.2、温度接近48°C时，高温搅拌的时间可以缩短到5min左右，而润滑剂的效果可以达到比较理想的状态。
[0026]步骤四:依次加入偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，继续搅拌，搅拌速度为80r/min，搅拌时间为lOmin，调节含水量至40?45%，体系温度为50?55°C ；
[0027]步骤五:打开排气阀,继续搅拌,搅拌速度为550r/min,搅拌时间为25min,然后加入余量的氨水和水，调节含水量为30?35%，pH值为8，并将温度控制在85?90°C，得到SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼料，保证混炼料的塑性能达到250?300，比现有技术有明显提闻。
[0028]本发明一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺实施例3，包括以下步骤:
[0029]步骤一:按重量份分别准备以下原料:二氧化钛50?80重量份，三氧化钨5?10重量份、娃粉3?5重量份、氨水7?15重量份、水15?35重量份、润滑剂3?6重量份、偏钒酸铵水溶液10?15重量份、增塑剂3?6重量份、粘结剂15?25重量份；其中，润滑剂为甘油或三乙醇胺，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，粘结剂为聚乙烯醇、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种；
[0030]步骤二:将二氧化钛、三氧化钨、硅粉依次加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为80r/min,揽拌时间为15min ；
[0031]步骤三:依次加入润滑剂，继续搅拌，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为lOmin，然后加入一部分水,调节含水量至36?38%，然后加入一部分氨水调节pH值至8.5，体系温度为50?55°C ；
[0032]步骤四:依次加入偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，继续搅拌，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为5min，调节含水量至40?42%，体系温度为50?53°C;含水量接近42%、温度接近53°C时，对混炼料后续干燥、煅烧过程中产生的气孔不容易堵塞，更有利于提高催化剂成品的催化效果。
[0033]步骤五:打开排气阀，继续搅拌，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为30min，然后加入余量的氨水和水，调节含水量为30?35%，pH值为8，并将温度控制在85?90°C，得到SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼料，保证混炼料的塑性能达到250?300，比现有技术有明显提闻。
[0034]本发明一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺实施例4，包括以下步骤:
[0035]步骤一:按重量份分别准备以下原料:二氧化钛50?80重量份，三氧化钨5?10重量份、娃粉3?5重量份、氨水7?15重量份、水15?35重量份、润滑剂3?6重量份、偏钒酸铵水溶液10?15重量份、增塑剂3?6重量份、粘结剂15?25重量份；其中，润滑剂为甘油或三乙醇胺，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，粘结剂为聚乙烯醇、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种；
[0036]步骤二:将二氧化钛、三氧化钨、硅粉依次加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为100r/min,搅拌时间为1min ；
[0037]步骤三:依次加入润滑剂，继续搅拌，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为5min，然后加入一部分水,调节含水量至36?38%，然后加入一部分氨水调节pH值至8.2，体系温度为45?48°C ；
[0038]步骤四:依次加入偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，继续搅拌，搅拌速度为10r/min，搅拌时间为lOmin，调节含水量至40?42%，体系温度为50?53°C ；
[0039]步骤五:打开排气阀,继续搅拌,搅拌速度为500r/min,搅拌时间为25min,然后加入余量的氨水和水，调节含水量为30?32%，pH值为7.7，并将温度控制在85?88°C，得到SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼料。含水量接近32%、pH值为7.7、温度接近88°C时，除了混炼料生产得到的成品抗压强度和抗磨损性能明显提高外，而且混炼料出料更容易，残余料更少，减少余料浪费，而且省时省力，减轻劳动强度，而且所得到的混炼料的塑性能达到250?300，比现有技术有明显提高。
[0040]以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
【权利要求】
1.一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一:按重量份分别准备以下原料:二氧化钛50?80重量份，三氧化钨5?10重量份、娃粉3?5重量份、氨水7?15重量份、水15?35重量份、润滑剂3?6重量份、偏钥；酸铵水溶液10?15重量份、增塑剂3?6重量份、粘结剂15?25重量份；其中，润滑剂为甘油或三乙醇胺，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯，粘结剂为聚乙烯醇、羧丙基甲基纤维素中的一种或两种； 步骤二:将二氧化钛、三氧化钨、硅粉依次加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为80?120r/min,揽祥时间为10?15min ； 步骤三:依次加入润滑剂，继续搅拌，搅拌速度为400?600r/min，搅拌时间为5?lOmin，然后加入一部分水，调节含水量至36?38%，然后加入一部分氨水调节pH值至8?9，体系温度为40?60°C ; 步骤四:依次加入偏钒酸铵水溶液、增塑剂、粘结剂，继续搅拌，搅拌速度为80?120r/min，搅拌时间为5?lOmin，调节含水量至40?45%，体系温度为50?55°C ； 步骤五:打开排气阀，继续搅拌，搅拌速度为400?600r/min，搅拌时间为25?30min，然后加入余量的氨水和水，调节含水量为30?35%，pH值为7?8，并将温度控制在85?900C，得到SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼料。
2.如权利要求1所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺，其特征在于:步骤三中加入一部分氨水调节PH值至8.2，体系温度为45?48°C。
3.如权利要求1所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺，其特征在于:步骤四中调节含水量至40?42%，体系温度为50?53°C。
4.如权利要求1所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺，其特征在于:步骤五中调节含水量为30?32%，pH值为7.7，并将温度控制在85?88°C。
【文档编号】B01J23/30GK104190405SQ201410353423
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】姚微, 刘雪松, 田丹女, 傅林中, 魏连秋, 陈洪锋, 刘小峰, 兰政碧, 赵益飞 申请人:浙江海亮环境材料有限公司