一种稀土改性scr脱硝催化剂及其制备方法_2

文档序号:9281218阅读:来源:国知局
>[0022] 本发明稀土改性SCR脱硝催化剂的制备工艺如下: (1) 取25份γ -氧化铝、18份纳米二氧化钛,在70°C真空烘箱内干燥6h,降温至室温; (2) 称取12份硝酸铈、14份硝酸镧和8份硝酸钇,加入混料釜,将13. 8L水逐渐加入混 料釜,并开启搅拌,以150r/min的速度搅拌2. 5h后,加入(1)中预处理好的γ-氧化铝和 纳米二氧化钛,继续搅拌2. 5h ; (3) 将上述产品,放入马弗炉,在600°C下煅烧5h,得到相应的氧化物活性中心:氧化 铺、氧化镧和氧化?乙; (4) 向上述组分中,依次添加3份白炭黑、4份滑石粉、3份甲基硅油、5份膨润土、6份 白云石、4份α -氰基丙烯酸酯、6份聚四氟乙烯粉末、4份聚乙烯粉末、2份吐温_60、2份 十二烷基苯磺酸钠、4份聚氧乙烯醚硫酸钠进行混炼,将物料混炼均匀; (5) 将混炼出来的物料,熟化18h后,加入到过滤预挤出中挤出,过滤除去物料中杂质; (6) 挤出成型:将过滤预挤出后的物料,通过模具整体挤出成型,并进行干燥处理; (7) 交联壳聚糖树脂制备:称取15. 6kg壳聚糖粉末悬浮于12L10%的硫酸铜溶液中,室 温震荡20h,抽滤,用去离子水洗涤至硫化钠水溶液检不出金属离子为止,干燥至衡中得到 25. 6kg壳聚糖-铜络合物。将上述壳聚糖-铜络合物加入带有冷凝装置、搅拌装置的反应 釜中,加入23L去离子水,逐渐升温至60°C,溶胀2. 5h,加入I. 6L环氧氯丙烷,逐渐升温至 80°C,搅拌反应12h,抽滤、水洗、乙醇、丙酮洗涤,并用1%的盐酸和1%的氢氧化钠溶液分别 淋洗至中性。干燥至恒重,得到交联壳聚糖树脂。
[0023] (8)将18份制备的交联壳聚糖树脂均匀负载于(6)中产物上,并进行干燥处理; (9) 按照规定的长度,将上述成品进行切割,并进行前端硬化耐磨处理; (10) 包装产品。
[0024] 实施例3 一种稀土改性SCR脱硝催化剂,由以下重量份数的组分制得: γ -氧化铝 30份; 纳米二氧化钛 20份; 氧化铈 12份; 氧化镧 10份; 氧化钇 8份; 交联壳聚糖 20份; 白炭黑 4份; 滑石粉 5份; 甲基硅油 4份; 膨润土 7份; 白云石 7份; α-氰基丙烯酸酯 5份; 聚四氟乙烯粉末 7份; 聚乙烯粉末 5份; 吐温-60 3份; 十二烷基苯磺酸钠 3份; 聚氧乙烯醚硫酸钠 5份。
[0025] 本发明稀土改性SCR脱硝催化剂的制备工艺如下: (1) 取30份γ -氧化铝、20份纳米二氧化钛,在80°C真空烘箱内干燥5h,降温至室温; (2) 称取15份硝酸铈、16份硝酸镧和10份硝酸钇,加入混料釜,将15. 3L水逐渐加入 混料釜,并开启搅拌,以200r/min的速度搅拌2h后,加入(1)中预处理好的γ -氧化铝和 纳米二氧化钛,继续搅拌3h; (3) 将上述产品,放入马弗炉,在700°C下煅烧4h,得到相应的氧化物活性中心:氧化 铺、氧化镧和氧化?乙; (4 )向上述组分中,依次添加4份白炭黑、5份滑石粉、4份甲基硅油、7份膨润土、7份白 云石、5份α -氰基丙烯酸酯、7份聚四氟乙烯粉末、5份聚乙烯粉末、3份吐温_60、3份十二 烷基苯磺酸钠、5份聚氧乙烯醚硫酸钠进行混炼,将物料混炼均匀; (5) 将混炼出来的物料,熟化24h后,加入到过滤预挤出中挤出,过滤除去物料中杂质; (6) 挤出成型:将过滤预挤出后的物料,通过模具整体挤出成型,并进行干燥处理; (7) 交联壳聚糖树脂制备:称取22. 7kg壳聚糖粉末悬浮于15L10%的硫酸铜溶液中,室 温震荡24h,抽滤,用去离子水洗涤至硫化钠水溶液检不出金属离子为止,干燥至衡中得到 30. 2kg壳聚糖-铜络合物。将上述壳聚糖-铜络合物加入带有冷凝装置、搅拌装置的反应 釜中,加入25L去离子水,逐渐升温至80°C,溶胀2h,加入2L环氧氯丙烷,逐渐升温至90°C, 搅拌反应15h,抽滤、水洗、乙醇、丙酮洗涤,并用1%的盐酸和1%的氢氧化钠溶液分别淋洗至 中性。干燥至恒重,得到交联壳聚糖树脂。
[0026] (8)将20份制备的交联壳聚糖树脂均匀负载于(6)中产物上,并进行干燥处理; (9) 按照规定的长度,将上述成品进行切割,并进行前端硬化耐磨处理; (10) 包装产品。
[0027] 将以上实施例1-3与传统SCR催化剂对比例进行活性评价试验。
[0028] 试验条件如下: 气体体积组成:一氧化氮:500ppm,氨气:500ppm,二氧化碳:5%,水蒸气:4· 5%, 氧气:14%,氮气:平衡气;空速:40000h、
[0029] 活性评价结果如表1 :
由表1可知,本发明所制脱硝催化剂具有良好的叽转化温度,相比对比例,实施例1-3 中催化剂均具有对NOx更低的起燃温度和更大的转化温度窗口。说明本发明稀土改性SCR 脱硝催化剂比传统催化剂具有更好的催化性能。
[0030] 将以上实施例1-3与传统SCR催化剂对比例进行高温老化评价试验。结果如表2 :
表2可知,本发明稀土改性SCR脱硝催化剂按照不同老化条件进行老化后,性能下降的 并不明显,所以说,本发明脱硝催化剂具有很好的抗水热老化性能。
【主权项】
1. 一种稀土改性SCR脱硝催化剂,其特征在于:由下述原料制得,所述份数均为重量 份: T _氧化铝 20-30份; 纳米二氧化钛 15-20份; 氧化铈 6-12份; 氧化镧 8-10份; 氧化钇 4-8份; 交联壳聚糖 15-20份; 润滑剂 8-13份; 粘结剂 9-19份; 耐磨剂 7-12份; 表面活性剂 4-11份。2. 如权利要求1的一种稀土改性SCR脱硝催化剂,其特征在于:其中所述的润滑剂由 以下重量份的组分组成: 白炭黑 2-4份; 滑石粉 3-5份; 甲基硅油 3-4份。3. 如权利要求1的一种稀土改性SCR脱硝催化剂,其特征在于:其中所述的粘结剂由 以下重量份的组分组成: 膨润土 2-7份; 白云石 3-7份; a-氰基丙烯酸酯 4-5份。4. 如权利要求1的一种稀土改性SCR脱硝催化剂,其特征在于:其中所述的耐磨剂由 以下重量份的组分组成: 聚四氟乙烯粉末 4-7份; 聚乙烯粉末 3-5份。5. 如权利要求1的一种稀土改性SCR脱硝催化剂,其特征在于:其中所述的表面活性 剂由以下重量份的组分组成: 吐温-60 1-3份; 十二烷基苯磺酸钠 2-3份; 聚氧乙烯醚硫酸钠 1-5份。6. 如权利要求1的一种稀土改性SCR脱硝催化剂的制备方法,其特征在于: 1) 取20-30份y -氧化铝、15-20份纳米二氧化钛,在60-80 °C真空烘箱内干燥5-8h, 降温至室温; 2) 称取10-15份硝酸铈、12-16份硝酸镧和6-10份硝酸钇,加入混料釜,将12. 2-15. 3L 水逐渐加入混料釜,并开启搅拌,以100_200r/min的速度搅拌2-3h后,加入(1)中预处理 好的Y _氧化铝和纳米二氧化钛,继续搅拌2-3h ; 3) 将上述产品,放入马弗炉,在500-700°C下煅烧4-6h,得到相应的氧化物活性中心氧 化铺、氧化镧和氧化?乙; 4) 向上述组分中,依次添加2-4份白炭黑、3-5份滑石粉、3-4份甲基硅油、2-7份膨 润土、3-7份白云石、4-5份a -氰基丙烯酸酯、4-7份聚四氟乙烯粉末、3-5份聚乙烯粉末、 1-3份吐温-60、2-3份十二烷基苯磺酸钠、1-5份聚氧乙烯醚硫酸钠进行混炼,将物料混炼 均匀; 5) 将混炼出来的物料,熟化12-24h后,加入到过滤预挤出中挤出,过滤除去物料中杂 质; 6) 将过滤预挤出后的物料,通过模具整体挤出成型,并进行干燥处理; 7) 将15-20份制备的交联壳聚糖树脂并将其均匀负载于(6)中产物上,并进行干燥处 理; 8) 按照规定的长度,将上述成品进行切割,并进行前端硬化耐磨处理。7.如权利要求6的一种稀土改性SCR脱硝催化剂的制备方法,其特征在于:步骤7) 中所述的制备交联壳聚糖树脂的制备方法如下:称取10. 2-22. 7kg壳聚糖粉末悬浮于 10-15L10%的硫酸铜溶液中,室温震荡15-24h,抽滤,用去离子水洗涤至硫化钠水溶液检不 出金属离子为止,干燥至衡中得到16. 2-30. 2kg壳聚糖-铜络合物;将上述壳聚糖-铜络合 物加入带有冷凝装置、搅拌装置的反应釜中,加入20-25L去离子水,逐渐升温至50-80°C, 溶胀2-3h,加入1-2L环氧氯丙烷,逐渐升温至70-90°C,搅拌反应10_15h,抽滤、水洗、乙醇、 丙酮洗涤,并用1%的盐酸和1%的氢氧化钠溶液分别淋洗至中性;干燥至恒重,得到交联壳 聚糖树脂。
【专利摘要】本发明涉及一种稀土改性SCR脱硝催化剂及其制备方法,属于脱硝催化剂领域。本发明的稀土改性SCR脱硝催化剂以氧化铝、纳米二氧化钛为载体,稀土氧化物、交联壳聚糖树脂为活性中心,所制得催化剂价格低,化学和热稳定性好好,活性较高,并且抗中毒性能高,使用寿命长。本发明的稀土改性的低温SCR脱硝催化剂制备方法简便易行,原料易得,生产效率高。
【IPC分类】B01J31/26, B01J31/06, B01J31/38, B01D53/56, B01J35/10, B01D53/86
【公开号】CN104998684
【申请号】CN201510401315
【发明人】杨公平, 赵艳军, 任谦, 牟海波, 张帅, 苗澍, 甘宁
【申请人】山东海润环保科技有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月10日
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