一种波纹式脱硝催化剂成型系统的制作方法

1.本实用新型属于烟气脱硝技术领域，涉及催化剂成型系统，尤其涉及一种波纹式脱硝催化剂成型系统。


背景技术：

2.随着我国工业化的不断发展，环境污染问题日益严峻，以煤、油、天然气等化石燃料为燃料的工业窑炉在燃烧中都会产生大量的nox，不但会引起光化学烟雾、酸雨等破坏环境的一些列问题，而且会严重影响人体生命健康。
3.由于工业窑炉排出的烟气粉尘含量高、粘附性强，碱性氧化物含量高，容易对scr脱硝催化剂造成堵塞进而造成催化剂中毒，影响脱硝效果。因此工业窑炉尾部烟气先进行除尘，后进行脱硫脱硝，其中脱硝主要采用中高温scr工艺，催化剂包括蜂窝式、平板式和波纹式，目前采用v～wo3/tio2商用催化剂体系居多。
4.对于火力发电厂，工业窑炉排放烟气进入脱硝系统前温度一般在170～280℃，烟气治理一直是行业内的重大难题。对于300℃以上火力发电厂的高温烟气直接使用传统商用scr脱硝工艺，工业窑炉需增设燃烧器对中低温烟气进行补热，或增设换热器采用高温换热源对中低温烟气进行换热升温后再进行脱硝处理，导致系统结构异常复杂，并造成极大热量损失。
5.在使用波纹式脱硝催化剂进行脱硝处理时，其选用高强度耐高温的玻璃纤维薄毡作为骨架材料，根据工业窑炉烟气特点，需通过特有成型装置制造出孔数为25孔的波纹板，组装成单元，进行浸渍，把单元放到特殊活性成分的溶液中浸泡，以使活性成分能均匀吸附在基板上，以满足对工业窑炉烟气的超低排放要求，从而保证系统高质量稳定运行，实现最大环保效益，因此急需设计一种适用于工业窑炉烟气波纹式脱硝催化剂成型系统的成型系统。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种波纹式脱硝催化剂成型系统，并通过其制造出孔数为25孔的波纹板，以满足25孔波纹式脱硝催化剂的制备需求，达到对工业窑炉烟气的超低排放标准。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
8.这种波纹式脱硝催化剂成型系统，包括：由左至右依次设置的盛放机构、浸毡机构、烘干机构及挤压机构；所述盛放机构，用以盛放玻璃纤维毡料卷，所述玻璃纤维毡经牵引传动机构传送至浸毡机构；所述浸毡机构，用以玻璃纤维毡浸渍成型液，浸渍有成型液的玻璃纤维毡经牵引传动机构进入烘干机构；所述烘干机构包括烘箱、燃烧器及热风喷嘴，所述燃烧器安装于烘箱的顶部，所述热风喷嘴安装于烘箱的内部，经所述烘干机构烘干后的玻璃纤维毡经挤压机构挤压成波纹板。
9.进一步，所述浸毡机构包括成型液料斗，所述成型液料斗的内部装有成型液。
10.进一步，所述热风喷嘴对称分布于玻璃纤维毡的两侧。
11.进一步，所述烘干机构还包括安装于烘箱底部的支架。
12.进一步，所述支架的数量为偶数，且对称分布于烘箱底部。
13.进一步，所述挤压机构包括两个上下设置的挤压成型辊，且两个挤压成型辊的转向相反。
14.进一步，所述波纹板的波长l＝9.0～11.0mm，波高h＝5.0～7.0mm，厚度t＝0.5～0.7mm。
15.进一步，所述玻璃纤维毡的克重为40～70g/m2。
16.与现有技术相比，本实用新型提供的这种波纹式脱硝催化剂成型系统，采用热风烘干方式，相比于电加热烘干方式更加节能环保，且烘干更加均匀、可控。利用该成型系统制成的波纹板，其波高为5.0～7.0mm，波长为9.0～11.0mm，厚度为0.5～0.7mm；利用该波纹板制得的催化剂孔数符合25孔催化剂要求，孔数比现有燃煤发电厂商用钒系脱硝催化剂孔径小，孔数多，较普通燃煤型波纹式催化剂增加46.75％，脱硝活性高，相同条件下体积用量小。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型提供的波纹式脱硝催化剂成型系统的结构示意图；
20.图2为利用本实用新型提供的波纹式脱硝催化剂成型系统制成的波纹板的结构示意图；
21.图3为利用图2波纹板制成的25孔波纹式脱硝催化单元的结构示意图。
22.其中：1、玻璃纤维毡料卷；2、成型液料斗；3、成型液；4、烘箱；5、燃烧器；6、热风喷嘴；7、支架；8、挤压成型辊；9、波纹板。
具体实施方式
23.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
24.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
25.实施例
26.参见图1所示，本实用新型提供了一种波纹式脱硝催化剂成型系统，包括：由左至右依次设置的盛放机构、浸毡机构、烘干机构及挤压机构；所述盛放机构，用以盛放玻璃纤维毡料卷1，所述玻璃纤维毡经牵引传动机构传送至浸毡机构；所述浸毡机构，用以玻璃纤
维毡浸渍成型液3，浸渍有成型液3的玻璃纤维毡经牵引传动机构进入烘干机构；所述烘干机构包括烘箱4、燃烧器5及热风喷嘴6，所述燃烧器5安装于烘箱4的顶部，所述热风喷嘴6安装于烘箱4的内部，经所述烘干机构烘干后的玻璃纤维毡经挤压机构挤压成波纹板9。
27.进一步，所述浸毡机构包括成型液料斗2，所述成型液料斗2的内部装有成型液3。
28.进一步，所述热风喷嘴6对称分布于玻璃纤维毡的两侧，使烘干更加均匀。
29.进一步，所述烘干机构还包括安装于烘箱4底部的支架7。
30.进一步，所述支架7的数量为偶数，且对称分布于烘箱4底部。
31.进一步，所述挤压机构包括两个上下设置的挤压成型辊8，且两个挤压成型辊8的转向相反。
32.进一步，所述波纹板9的波长l＝9.0～11.0mm，波高h＝5.0～7.0mm，厚度t＝0.5～0.7mm。
33.进一步，所述玻璃纤维毡的克重为40～70g/m2。
34.本实用新型提供的成型系统，其工作原理如下：选用40～70g/m2的玻璃纤维薄毡作为骨架材料，将其通过如图1所示的成型系统制成符合附图2参数(波纹板9的波长l＝9.0～11.0mm，波高h＝5.0～7.0mm，厚度t＝0.5～0.7mm)的波纹板9，再与一定尺寸的平板叠装成单元。
35.基于上述工作原理，利用该成型系统制备25孔波纹式脱硝催化剂的具体步骤包括：
36.一、制备波纹板9：
37.首先，按比例配制成型液3待用，所用成型液3由20％～32％的聚乙烯醇、60％～80％的硅溶胶及8％～20％的水组成的混合液；
38.其次，设置好成型系统烘干机构及挤压成型辊8的温度，待温度达到设定值上料，设定温度为烘干炉140～220℃，成型上辊210～280℃，成型下辊100～150℃；
39.再次，将玻璃纤维毡样品先浸渍在成型液3中，经烘干机构热风烘干后喂入挤压机构，经高温加热成型为波纹板9；
40.最后，经裁断机裁成一定长度的波纹板9，并裁取同样尺寸的平板进行单元装配。
41.二、制备25孔波纹式脱硝催化剂：
42.将制作好的单元进行催化剂含活性成分的混合溶液浸渍，混合溶液由90份载体、1.5～3.5份活性组分前驱体、7.6～9.0份助剂以及120～180份去离子水、30～50份铝溶胶混合形成。所述载体为硫酸氧钛、氧化硅、氧化铝中的一种或两种；所述活性组分前驱体为锰盐、钴盐、铁盐、铈盐、偏钒酸铵中的两种或三种复合盐；所述助剂为七钼酸铵、偏钨酸铵中的一种或两种。
43.上述活性成分负压浸渍工艺包括：按照比例配制混合溶液，搅拌30min，至浸渍池中，将单元逐一进行负压浸渍，完成后至平台晾置2h以上进行烘干，烘干温度为0～300℃，完成25孔波纹式脱硝催化剂的制备。
44.综上，本实用新型提供的波纹式脱硝催化剂成型系统，针对工业窑炉烟气特点，采用特定结构的成型结构，使其能生产符合规格参数要求的波纹式脱硝催化剂所用骨架，再通过浸渍活性成分，实现生产波高为5.0～7.0mm，波长为9.0～11.0mm，厚度为0.5～0.7mm的波纹板9。然后，将该波纹板9组装成单元骨架，最后进行催化剂含活性成分的混合溶液浸
渍，以完成25孔的波纹式脱硝催化剂制备。其中，制得的25孔波纹式脱硝催化剂以硫酸氧钛、氧化硅为载体，能够保证催化剂在170℃以上运行时有良好的热稳定性；以锰盐、钴盐、铁盐、铈盐、偏钒酸铵中的两种或三种复合盐为活性组分，以七钼酸铵、偏钨酸铵中的一种或两种为改性助剂；由于该前驱盐配方在170～280℃具有良好的低温催化活性，且其抗硫抗so2和h2o以及碱金属中毒性能较好，选择该前驱盐配方可以避免因溶液粘度大而发生堵孔的情况发生。
45.利用上述波纹板9制备的25孔波纹式催化剂，其比表面积达到671.4m2/m3，较传统蜂窝式比表面积增加18.62％，每立方米重量要比传统蜂窝式催化剂低50％。由于其独特的三态孔结构，当烟气流经三态孔催化剂表面时，烟气及所携带的反应物nox等迅速进入大微孔、中微孔、小微孔中；一方面，大微孔和中微孔的存在，大大提升了scr的传质扩散过程，从而提高了scr的反应速率；另一方面，催化剂内部的微孔结构也得到了有效的利用。当小微孔堵塞时，三态微孔催化剂仍有催化剂内部的大微孔、中微孔可以使用，使得三态微孔催化剂的失活速率更慢，使用寿命更长，在170～280℃具有脱硝效率高、抗硫抗水性能高、比表面积大、质量轻、体积小等优点，可满足工业窑炉烟气脱硝使用要求。
46.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
47.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。